我國科學(xué)家實現(xiàn)高效水-氣跨介質(zhì)聲波通信
近日，中科院聲學(xué)研究所噪聲與音頻聲學(xué)實驗室成功實現(xiàn)高效水-氣跨介質(zhì)聲波通信，相關(guān)研究成果日前在國際學(xué)術(shù)期刊《應(yīng)用物理快報》發(fā)表。 {+T/GBF-K=
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隨著人類對海洋世界的探索與開發(fā)，實現(xiàn)水氣間的跨介質(zhì)通信變得十分重要。由于聲波在水和空氣中均能夠遠距離傳播，因此被認為是實現(xiàn)水-氣跨介質(zhì)通信最可行的載體。然而，由于水和空氣之間存在巨大的阻抗差異，當(dāng)聲波直接入射到水—氣界面時，僅有0.1%的聲能量能透過界面?zhèn)鞑ィ@給基于聲波的水—氣通信帶來了巨大的挑戰(zhàn)。以往針對水—氣傳輸?shù)难芯炕揪窒拊诨诠舱竦恼瓗曇魝鬏敚@大大限制了通信容量和效率。 6 D F
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基于寬帶阻抗匹配層的水-氣聲通信示意圖 ?r_kyuU
為了實現(xiàn)高效的水-氣聲波通信，科研團隊首次將空氣中的超材料和水中的空心構(gòu)型聲學(xué)超材料結(jié)合，實現(xiàn)了從水到空氣的阻抗間隙，并設(shè)計出了寬頻水-氣阻抗匹配層，通過仿真和實驗驗證了匹配層在寬頻范圍內(nèi)的聲透射增強效果，并實現(xiàn)了跨介質(zhì)的水-氣聲波通信。 <-C!;Ce{
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基于寬帶阻抗匹配層的水-氣聲通信實驗演示 )$M, Ul
這一成果對于海洋勘探，海洋生物成像以及海洋網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建等眾多領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用前景。 %uDG75KP{
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相關(guān)鏈接：https://dx.doi.org/10.1063/5.0168562
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