声学莫尔准晶体

声波可控传输

通过叠层扭转构造的声学准晶体，实现声波从扩散到局域的调控，为能量传输和传感提供新平台。

Han, Chenglin · 李琛 · Yang, Tian Zhi · Xu, Guoqiang · Li, Jiaxin · 李常有 · Haiyan, Fan · Alù, Andrea · Qiu, Cheng Wei

Nature Communications 2025

技术优势

实现声学局域-离域转变

通过设计准周期结构，声波在特定频率下从扩展态转变为局域态，首次在声学系统中实现这一转变。

波传播连续可调

通过改变准晶几何参数，声波传输可在扩散、沟道化和局域化之间连续切换，为波前调控提供新手段。

空间对称性破缺调控

在单元中引入均匀倾斜角打破空间对称性，可使局域模式部分衰减甚至消失，实现对波场空间分布的主动裁剪。

潜在地增强传感与传能

准晶的强局域和可调色散特性有望用于高灵敏声学传感器和高效能量传输。

应用场景

• 声学超材料：提供新一类可重构声学人工结构，用于调控波的传播路径。
• 高灵敏声学传感：利用强局域增强声场能量密度，提高传感灵敏度。
• 声波能量传输：通过沟道化模式实现低损耗定向传能。
• 超声成像：可调色散和子波长传播特性有助于提高成像分辨率。