复合材料形成的超材料柱体在空气中的声聚焦效应（英文）

摘要

基于超材料的声聚焦效应在医学、声学、信号检测等领域具有广泛的应用前景。本文设计了一种用于声学聚焦效应的声学超材料柱体,它是一个特殊的圆柱形声学超材料,其结构由三层复合材料(硅溶胶、软木和流体橡胶)形成。当声波在空气中传播遇到这个超材料时,就会在超材料中产生特殊的聚焦现象。通过对这些奇怪的现象进行理论分析和研究,结果表明,当入射声波的频率增加时,聚焦极点外侧的外围带的数量会周期性地增加。此外,有大量的多极聚焦现象会在高频声波中入射时出现。理论分析和实验模拟表明,这种声学超材料的设计是成功的,可用于声学通信和测试等领域。