一种宽带低频水下声音超级吸收器

水下吸声在水下应用至关重要，传统的水声材料往往不能承受高静水压力，这限制了它们应用的发展，在此研究中，作者提出了一种由带有橡胶涂层的空间盘绕水通道形成的超薄声学超材料用于水下吸声如图5。作者提出的超材料实现了完美的吸音效果，其 理论预测与数值模拟一致，证明了所提出的超级吸声体的宽带低频吸声性能。橡胶涂层的引入导致水道中的有效声速显着降低，从而产生慢声传播现象。作者从数值模拟和声阻抗分析的角度证明，通道边界的橡胶涂层具有固有耗散的慢声传播，这是满足阻抗匹配条件和实现完美低频吸声的关键。此外作者进一步进行了参数研究，以研究特定结构和材料参数对吸声的影响。通过定制关键几何参数，构建了超宽带水下吸声器，具有365-900 Hz的完美吸收范围和33 mm的深亚波长厚度。这项工作为设计水声超材料和控制水声波开辟了一条新途径。此外对吸声性能的要求不断提高，也为海洋装备未来的发展奠定基础。

来源：《nature》