聲學(xué)超材料是由亞波長(zhǎng)結(jié)構(gòu)構(gòu)成的人工聲學(xué)介質(zhì), 通過(guò)局域共振、拓?fù)錁?gòu)型、等效介質(zhì)的協(xié)同作用, 實(shí)現(xiàn)了突破傳統(tǒng)聲學(xué)規(guī)律的聲波調(diào)控, 呈現(xiàn)出負(fù)等效質(zhì)量密度、負(fù)彈性模量等超常參數(shù), 衍生出負(fù)折射、聲波定向衰減、超分辨成像等獨(dú)特現(xiàn)象. 近年來(lái), 它在跨尺度波場(chǎng)調(diào)控、智能聲學(xué)器件及生物醫(yī)學(xué)工程中展現(xiàn)出革新潛力, 成為前沿交叉研究的典范.封面圖片展示了聲學(xué)超材料對(duì)聲波豐富的操控. 詳見(jiàn)本期專題.

悅讀科學(xué)

表面氫化的CrMn二元金屬氧化物耦合GaN納米線光催化乙醇脫水制乙烯

周寶文, 王舟舟

線粒體RNA結(jié)合蛋白AMG-1/SLRP-1復(fù)合體開(kāi)拓生殖發(fā)育研究新視野

常占鑫, 王鵬, 苗龍

基于醫(yī)療保險(xiǎn)數(shù)據(jù)的中國(guó)系統(tǒng)性紅斑狼瘡流行病學(xué)調(diào)查

曹夢(mèng)琢, 白羽, 李慕聰, 吳嬋媛, 李夢(mèng)濤, 曾小峰, 高培

河流襲奪加劇珠穆朗瑪峰近期隆升

韓續(xù), 戴緊根, 王成善

地球深部碳對(duì)克拉通邊緣巖漿硫化物礦床的控制機(jī)制

陳春飛, 劉勇勝

探尋世界最古老奶酪的前世今生: 古DNA揭示人類對(duì)開(kāi)菲爾乳酸菌的應(yīng)用、傳播與馴化歷史

孫元宏, 劉逸宸, 平婉菁, 楊益民, 付巧妹

聲學(xué)超材料的發(fā)展專題

編者按

聲學(xué)超材料的發(fā)展及展望

馬冠聰, 張柏樂(lè), 劉正猷

觀點(diǎn)

聲學(xué)超材料: 展望未來(lái)

沈平

聲學(xué)超材料誕生于21世紀(jì)之初. 在過(guò)去25年中, 聲學(xué)超材料不斷向聲學(xué)這個(gè)傳統(tǒng)學(xué)科注入新的“生命力”. 目前, 聲學(xué)超材料已經(jīng)由一個(gè)尖端研究方向逐漸發(fā)展為一個(gè)內(nèi)涵豐富、集基礎(chǔ)和應(yīng)用導(dǎo)向研究為一體的廣闊領(lǐng)域. 本文嘗試對(duì)聲學(xué)超材料未來(lái)做出一些展望.

評(píng)述

聲學(xué)超材料和拓?fù)渎曌泳w研究進(jìn)展

葉莉萍, 陸久陽(yáng), 鄧偉胤, 柯滿竹, 劉正猷

本文從構(gòu)建聲學(xué)超材料的人工原子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及聲子晶體所展現(xiàn)出的拓?fù)湮锢硖匦詢蓚€(gè)角度, 回顧了聲學(xué)超材料和拓?fù)渎曌泳w的研究歷史和最新進(jìn)展, 簡(jiǎn)要介紹了其中代表性的研究成果, 包括等效聲學(xué)參數(shù)、拓?fù)渎曌泳w和聲學(xué)超材料的非平庸特性等, 闡述了這類聲學(xué)人工結(jié)構(gòu)材料的設(shè)計(jì)方法和應(yīng)用前景, 展望了該領(lǐng)域的未來(lái)發(fā)展方向.

彈性超材料研究進(jìn)展

胡更開(kāi)

彈性超材料通過(guò)微結(jié)構(gòu)精準(zhǔn)調(diào)控波動(dòng), 廣泛應(yīng)用于振動(dòng)隔離、噪聲控制等領(lǐng)域. 本文綜述其四大類型及核心機(jī)理, 探討隱身、波形調(diào)控等前沿功能, 并展望非厄米系統(tǒng)、非局部效應(yīng)和時(shí)空超材料的發(fā)展方向, 為未來(lái)研究提供新思路.

吸聲材料新進(jìn)展

周志凌, 王能銀, 陸彤瑋, 丁華, 李勇

吸聲材料研究具有重要的科學(xué)意義和工程應(yīng)用價(jià)值. 本文簡(jiǎn)要介紹了吸聲材料的基本原理, 梳理了多孔材料、單模式共振結(jié)構(gòu)和多模式耦合共振結(jié)構(gòu)的研究歷程和現(xiàn)狀, 整理了多功能吸聲結(jié)構(gòu)和超構(gòu)聲襯的最新研究成果, 并對(duì)吸聲材料領(lǐng)域未來(lái)的發(fā)展進(jìn)行了展望.

通風(fēng)聲超材料屏障研究進(jìn)展

劉晨凱, 劉曉宙, 賴耘

隨著城市化進(jìn)程加速, 噪音污染成為全球性問(wèn)題, 嚴(yán)重影響健康和生活質(zhì)量. 通風(fēng)隔音技術(shù)在保持空氣流通的同時(shí), 可有效隔絕噪音, 符合綠色環(huán)保理念. 本文綜述了聲學(xué)超材料在通風(fēng)隔音中的最新進(jìn)展, 包括局域共振型、干涉相消型和相位梯度型三大原理, 介紹了新設(shè)計(jì)思路和優(yōu)化方法.

論文

聲學(xué)二維彭羅斯準(zhǔn)晶中的高階拓?fù)鋺B(tài)

陳昊, 謝建斕, 孫曉晨, 何程, 陳延峰

目前, 作為拓?fù)渎晫W(xué)的研究熱點(diǎn)之一的高階拓?fù)鋺B(tài)多聚焦于具有平移對(duì)稱性的周期系統(tǒng)中. 本文以彭羅斯準(zhǔn)周期結(jié)構(gòu)的二維聲學(xué)散射體模型為依托, 實(shí)現(xiàn)了在周期結(jié)構(gòu)中禁止的五重旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性保護(hù)的拓?fù)浣菓B(tài), 并提供了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證, 為高性能聲學(xué)拓?fù)涔δ芷骷脑O(shè)計(jì)提供了更多的可能性.

基于含氣泡軟媒質(zhì)的高純度水下聲渦旋束產(chǎn)生

王蓉, 趙澄宇, 劉京京, 梁彬, 程建春

本文設(shè)計(jì)了一種在低頻段具有慢聲速特性并能夠?qū)λ侣暡ㄏ辔贿M(jìn)行任意調(diào)控的含泡軟媒質(zhì)單元, 基于此構(gòu)建了能夠在亞波長(zhǎng)的空間尺度內(nèi)產(chǎn)生水下聲渦旋束的超表面, 并通過(guò)模擬退火算法對(duì)超表面進(jìn)行全局優(yōu)化, 解決了水下環(huán)境中由單元間耦合效應(yīng)所導(dǎo)致的渦旋模式純度低的問(wèn)題, 實(shí)現(xiàn)了高純度的水下聲渦旋束產(chǎn)生.

自然科學(xué)基金項(xiàng)目進(jìn)展專欄

評(píng)述/ 化學(xué)與能源科學(xué)

近紅外半花菁染料的性質(zhì)優(yōu)化及活體成像應(yīng)用研究進(jìn)展

鄧國(guó)會(huì), 蔣鋼威, 袁林

本文聚焦于半花菁染料(HuDa, HD), 針對(duì)其在吸收與發(fā)射波長(zhǎng)范圍及穩(wěn)定性方面存在的局限性, 研究者采取了結(jié)構(gòu)調(diào)控策略并引入了靶向基團(tuán), 顯著優(yōu)化了HD染料的光學(xué)特性. 基于這些改良后的染料, 科學(xué)家成功研發(fā)了多種熒光探針, 實(shí)現(xiàn)了不同器官損傷和癌癥的精準(zhǔn)診斷.

雙水相微流控技術(shù)研究進(jìn)展

馬敬, 李磊, 鄧小康, 孟思, 余雅鳳, 齊成, 劉洲, 孔湉湉, 岑浩璋

本文從雙水相體系的類型和形成原理入手, 詳述了雙水相微流控技術(shù)在流行調(diào)控和界面穩(wěn)定的方法, 并展示了在生物分子富集與檢測(cè)等領(lǐng)域的最新應(yīng)用進(jìn)展, 展望了與人工智能結(jié)合的研究趨勢(shì).

進(jìn)展

醫(yī)學(xué)科學(xué)

人工智能在血液疾病診療中的應(yīng)用研究進(jìn)展

張禮潛, 安倬玉, 崔麗娟, 李文倩, 張曉輝

本文綜述了人工智能在血液疾病診療中的應(yīng)用研究進(jìn)展. 文章首先介紹了血液疾病的分類及其對(duì)患者和社會(huì)的影響, 隨后對(duì)人工智能技術(shù)進(jìn)行了概述, 并詳細(xì)闡述了以機(jī)器學(xué)習(xí)為代表的人工智能技術(shù)在血液疾病預(yù)測(cè)、診斷、預(yù)后評(píng)估和治療指導(dǎo)中的廣泛應(yīng)用. 最后, 總結(jié)了人工智能在血液疾病診療中的局限性, 并對(duì)其在優(yōu)化臨床診療范式方面巨大潛力進(jìn)行了展望.

論文

生命科學(xué)

學(xué)齡前兒童的第三方干預(yù)行為: 社會(huì)價(jià)值取向和群體關(guān)系的作用

李定豫, 陳榮榮, 黃一璠, 郭沫蘭, 郭思文, 買曉琴

為探討3~6歲學(xué)齡前兒童的第三方干預(yù)行為, 研究招募了121名兒童, 采用改編的第三方懲罰和第三方補(bǔ)償兩個(gè)任務(wù), 分別考察在不公平分配情境下社會(huì)價(jià)值取向和群體關(guān)系對(duì)兒童第三方懲罰和補(bǔ)償行為的影響. 結(jié)果揭示了社會(huì)價(jià)值取向和群體關(guān)系影響第三方干預(yù)行為的機(jī)制.

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