可调带隙超材料

压缩调控带隙

通过双向压缩TPU环屈曲调节结构刚度，实现带隙频率连续可调，突破传统超材料带隙固定的限制，弹性波传播特性可在各向异性与各向同性间切换。

Jiale, Long · Ma, Zhaoyang · 郭兴明

Engineering Research Express 2025

技术优势

带隙连续可调

通过双向压缩使TPU环受控屈曲，结构刚度连续变化，带隙频率随之连续调节。

方向性可切换

不同压缩位移下波模转变导致方向带隙开闭，弹性波传播可在各向异性与各向同性之间切换。

低频隔振更优

有限胞元排列中压缩可诱发边界效应，实验证明能获得更好的振动隔离性能。

应用场景

• 低频隔振：利用压缩调节带隙，隔离不同频率的低频振动。
• 弹性波调控：通过切换各向异性/各向同性，控制弹性波的传播方向。
• 声学滤波：利用带隙频率的连续调节，实现对特定频率声波的滤波。