手性拓扑超材料

纵扭波拓扑界面

基于不同立构规整度的压缩-扭转耦合超材料，实现纵波与扭波依赖拓扑带隙及界面态。

Zhang, Hanqing · Tang, Lihua · 李盈利 · Kean, Aw

International Journal of Mechanical Sciences 2025

技术优势

纵波扭波分开调控

通过区分平移极化带和扭转极化带，可以针对特定波模式设计带隙，而不是只能设计完全带隙，从而实现对纵向波和扭转波的独立调控。

立构规整度成为新调控自由度

等规和间规单元展现出不同的带隙特性和拓扑性质，通过选择不同的立构规整度，可以改变超材料的波动行为。

应用场景

• 振动控制：利用波模式依赖的带隙，选择性地阻断特定方向的振动传播而不影响其他波动。
• 弹性波操纵：拓扑界面态提供无背散射的波导路径，实现纵波和扭波的定向传输。