作者：周萍 近日，中科院声学研究所噪声与振动重点实验室杨军研究员、贾晗研究员的研究团队和中科院理化技术研究所微珠材料制备新工艺及其应用技术研究组张敬杰研究员的研究团队将轻质高强度的合成泡沫引入到Biot等效流体的设计中，通过表征和精确调控合成泡沫的声学参数，并与钢和水组合设计了三组分的超流体，实现了宽频广角有效的水下隐身毯。相关研究成果以题为＂Underwater Carpet Cloak for Broadband and Wide-Angle Acoustic Camouflage Based on Three-component Metafluid＂发表于国际学术期刊Physical Review Applied。 研究背景 声学隐身技术，作为隐身技术的重要分支，在以声波为主要传播手段的海洋环境中有着重要的影响。为了躲避海洋中声纳的探测，传统的隐身技术通过在目标表面铺设吸声材料吸收入射声波而不产生反射声波来实现隐身。但当多个声纳存在时，这一类隐身技术仍然难以逃脱暴露的命运。近年来，随着超材料的蓬勃发展，通过操控声波来实现声学伪装的隐身技术引起了研究者们的广泛关注。其中，通过模拟反射平面来实现隐身的声学隐身毯，被认为是最简易实用的隐身装置之一。 图片源于网络 中科院声学研究所噪声与振动重点实验室杨军研究员、贾晗研究员的研究团队一直致力于声学隐身技术研究，并取得了诸多成果。此前，该团队在空气中利用穿孔板结构实现了二维的声学幻象（http://dx.doi.org/10.1063/1.4775408）。随后，该研究团队进一步将其扩展到水下，分别利用周期性分布的铜片和周期性分隔的钢条制备出了二维（http://www.nature.com/articles/s41598-017-00779-4）和三维（ https://aip.scitation.org/doi/full/10.1063/1.5026199）的声学隐身毯，弥补了该研究领域在水下的空白。但目前已有的声学隐身毯还存在一定的阻抗失配问题，其在大角度入射声波下的隐身性能仍有待提高。 研究方法与创新 为了实现宽频广角的水下声隐身，研究团队引入轻质高强度的合成泡沫，与钢和水组合设计了三组分的超流体，实现了宽频广角有效的水下隐身毯。在设计中，研究团队利用四相模型对合成泡沫进行建模，计算了合成泡沫的声学参数随不同材料组分比例、微珠平均壁厚和平均粒径的变化，实现了对合成泡沫声学参数的精确调控，从而达到材料参数和结构的协同调控，以满足隐身毯所需的各向异性参数。引入的合成泡沫由空心玻璃微珠和环氧树脂组成，具有密度小、浮力大、抗压强度高、吸水率低等特性，能承受水下数千米的压力，被广泛用于深海潜浮器、海底探测装置、海洋石油钻井平台、海底空间站等众多领域。研究团队首次关注到合成泡沫这一常用浮力材料的声学性能，并创新性地将其引入到水下声学隐身毯的设计中，有利于加速水下隐身技术在现有水下装备上的应用进程。 图1 合成泡沫的声学表征 研究团队在Biot流体理论的基础上，采用固体在背景流体中分散排列的结构来实现隐身毯所需的各向异性参数，并引入了声学参数可调控的合成泡沫来对结构的等效参数进行进一步调节。通过材料参数和结构协同设计的方式，研究团队设计出了由合成泡沫、钢和水组成的三组分超流体，其能完全实现隐身毯所需的各向异性参数。 图2 水下隐身毯的设计与参数实现 通过在水中周期性地交替排列合成泡沫条和钢条，研究团队构建了二维水下隐身毯，并在消声水池中进行了宽频和斜入射的实验验证。实验以水气交界面作为反射平面，分别测试了5 kHz-15 kHz范围内正入射和斜入射下反射平面、散射体和隐身毯的散射声场。实验结果表明，设计的隐身毯在宽频和斜入射下都表现出了优异的隐身性能。 图3 宽频广角水下隐身毯的实验验证 总结与展望 该工作在常规的结构设计方式中引入具有可调参数的合成泡沫进行进一步调控，为基于超材料的声学参数调控提供了一个新的自由度，大大拓宽了超材料所能实现的声学参数范围，有利于更多基于超材料的声学器件的实现。此外，水下隐身毯的设计与验证也为基于材料和结构协同调控的超材料器件的实现提供了一个典型的例子，为水声器件的实际工程应用奠定了基础。 该工作第一作者为中科院声学研究所噪声与振动重点实验室博士研究生周萍，该研究得到了广东省重点领域研究开发项目（No.2020B010190002）、国家自然科学基金（No.11874383, No.12104480）、声学研究所前沿探索项目（No. QYTS202110）的资助。 论文链接： https://journals.aps.org/prapplied/abstract/10.1103/PhysRevApplied.18.014050
界读丨苹果手机价格首次亲民iPhoneSE2020款64GB版本仅售999元欧界报道持续了20天的年中大促618终于迎来了尾声，都到最后一天了突然发现苹果内卷出本年机圈跳水天花板，在第三方平台上iPhoneSE2020款64GB版本售价仅为999元，这还让iPhone14的7个讯息，刘海缺口将变小，价格或将提高iPhone14承诺了多年来对iPhone产品线的一些最大变化，无论是在全新型号还是对iPhone14Pro系列的重大升级方面。事实上，iPhone14与iPhone14Pro的差6月最火新机真实测评，值得618入手吗？数码博主对比后给出答案6月刚开始，酷派这家国产手机巨头就发布了自家的重磅新品，酷派COOL20s5G。从之前公布的配置信息来看，这款手机有很多让人惊喜的地方，现在这款手机已经正式发售，笔者也是第一时间买大有来头的小书架音箱KEFLS50meta前些日子在论坛闲逛，无意中看到KEFls50meta试听活动，正好也想再次好好欣赏一下LS50。马上就申请参加。在这里要感谢家电论坛提供的这次难得的机会。记得两年前在一个朋友家听到小米网关和小米智能家居的优势和不足小米智能家居把科幻带进了现实生活，把昂贵的智能家居设备平民化，得到了快速发展和普及，但是也出现了一些严重的问题。小米智能网关1代这款网关是小米智能家居的试水之作，功能定位不清晰，努芯片新消息传来，外媒华为海思逐渐回来了点击关注，每天精彩不断！导读芯片新消息传来，外媒华为海思逐渐回来了！众所周知，在国内的科技市场上，华为一直都是我们的民族骄傲作为国内第一大的民营科技巨头企业，华为公司这几年的发展十操控快人一步，无缝连接键鼠，北通千机匣助力手游轻松获胜对于各类手游小伙伴们应该不算陌生了，想要在游戏中获得胜利，需要的是灵敏绝佳的操控。为了提高游戏中的操控体验，市面上有各类辅助设备可以选择。来自北通的千机匣就是其中之一，这是一款针对追访195个国家20多年的调查，发现3个饮食习惯对健康影响巨大现代人越来越注重饮食健康，也有越来越多的研究发现，食物多样化饮食均衡不仅能对身体健康有益，还能预防多种疾病。尤其是一顿健康营养的饮食，还能帮助大脑降低炎症老年痴呆抑郁症等发病概率，科普一吃火锅就拉肚子的5大原因！这是肠胃出于你的原始保护爱吃火锅的你，有没有发现一吃就拉肚子，尤其是辣的汤头总是逃不过拉肚子的命运？会拉肚子未必是食材不够新鲜，也可能跟你肠胃功能较弱有关。以下有关吃火锅必拉肚子的关键原因，找出问题或许能如何养生，偏见害人不浅对于养生来说，超过一半以上的人没有稍微仔细的研究一下。印象中，养生是退休以后的事情。近些年，养生越来越年轻化。养生的知识，每个人都能说上几句。但大多数人都是盲人摸象，没有形成一个整只要睡足8个小时就不算熬夜？原来睡觉也有这么多学问头号周刊熬夜对于我们很多人来说都不陌生，尤其是对于一些年轻人而言简直就是家常便饭！不到凌晨一点都不会睡觉的，更有甚者几乎通宵，对身体的伤害可想而知。很多人应该知道，人的正常睡眠时间