科大研發 超材料改變聲波傳播方向

文章日期:2019年06月14日

【明報專訊】超材料的微結構到底是怎麼設計,又怎樣對各種波形產生影響?訪問當天,李贊恒在科大的超材料實驗室展示其自主研發的超材料來改變聲波的傳播方向。

由於人眼看不見聲波,因此示範當天利用了激光來感應聲波在超材料中的傳播,電腦蒐集數據並將其傳播形式呈現出來。李贊恒介紹說,「首先,將喇叭放在超材料背面中央(圖A圓形部分),實驗期間,喇叭發聲,激發的聲波由內向外傳播。但是經過環形的超材料後,傳播方向改變了,使得波形的圓心飄移(圖B)。」形象化一點想像,假設聲波換作是光波,燈泡在超材料中央發出光源,光波經過超材料後改變了傳播走向,使我們誤會燈泡的位置並非在中央。

李贊恒補充:「這個聲學幻象的目的,表達了超材料可以對材料的有效密度和彈性模量隨意設計,亦可以把各種人工結構組合起來使用。這個聲學超材料可以應用在諸如超聲波傳感、地震保護和工程結構的無損檢測方面,提供度身訂做的材料參數,也能幫助我們提高聲學成像的分辨率和設計新型顯微鏡。」

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