声学双负性能

弹性波/声波超材料必将在各领域中产生巨大的应用潜力。

弹性波/声波超材料同时具有负有效模量和负有效密度的一维多相弹性波超材料,利用传递矩阵法和等效层的概念,得到了具备

双负特性的周期性多相材料微结构.考虑粘性阻尼时,其有效常数表现为复数,且弹性波在双负频段表现为左手通带。科检易研

结果可为维弹性波/声波超材料的设计提供一定的理论依据.

双负声学超材料（同时具有负等效质量密度和负弹性模量）通过人工微结构设计实现对声波的精准调控，在以下应用场景中

展现出显著优势：

1. ‌声学隐身与防护‌

• ‌军事领域‌：通过吸收或散射声波，实现装备的声学隐身，降低被声呐探测的概率‌。例如，潜艇外壳涂覆此类材料可有效

• 抑制声波反射，形成误导性回波信号‌。

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• ‌民用领域‌：用于建筑隔音或精密仪器声学屏蔽，减少环境噪声干扰‌。

2. ‌亚波长声学成像‌

• 通过负折射率特性，突破传统声学衍射极限，实现高分辨率成像。例如，医疗超声检查中可提升微小病灶的检测精度，

• 或用于工业无损检测。

3. ‌低频噪声控制‌

• 传统隔声材料对低频声波（如交通噪声、机械振动）效果有限，而双负超材料通过局域共振结构（如开口空心球SHS

• 单元）可高效吸收低频声能‌。

4. ‌声学器件创新‌

• ‌声学透镜‌：利用负折射率实现声波聚焦，应用于声呐系统或定向传声设备。

• ‌声学二极管‌：实现声波单向传播，用于噪声隔离或能量收集。