Коллоидные кристаллы, разработанные в ходе исследования, называемые метаматериалами, представляют собой искусственно структурированные материалы, которые расширяют свойства существующих природных материалов и соединений. Исследование ученых из факультета машиностроения Бристольского университета опубликовано на этой неделе в журнале PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences).
Доктор Михай Калеап, научный сотрудник отдела машиностроения, сказал: «Мы работали над системами, которые можно реконфигурировать в реальном времени, с целью создания действительно активных метаматериалов.«Такие материалы позволят исследователям получить беспрецедентный контроль над рядом явлений оптических и акустических волн. На сегодняшний день, хотя существует множество примеров метаматериалов, ни один из них не может быть реконфигурируем в трехмерном пространстве».Исследователи использовали акустическую сборку, чтобы уловить суспензию микросфер в узоры, напоминающие кристаллические решетки.
Исследование показало экспериментальную реализацию трехмерного коллоидного кристалла, который можно реконфигурировать в реальном времени и который может быстро изменять свои акустические характеристики фильтрации.Динамически реконфигурируемые устройства на основе метаматериалов с оптическими или акустическими длинами волн от десяти микрон до десяти см могут иметь широкий спектр применения. В оптике это может привести к новым отражателям луча или фильтрам для терагерцового изображения, а в акустике может появиться возможность создавать акустические барьеры, которые можно оптимизировать в зависимости от изменяющейся природы падающего звука.
Теперь возможно и другое применение в перестраиваемых плащах и линзах.Брюс Дринкуотер, профессор ультразвука факультета машиностроения и соавтор, сказал: «Наш метод реконфигурируемой акустической сборки является важным шагом, поскольку он имеет явные преимущества перед другими возможными подходами, например, оптическим захватом и самосборкой.
«В частности, акустическая сборка масштабируется с помощью длины волны от микрон до метров. Этот метод будет работать с широким спектром материалов, таких как почти все комбинации твердое тело-жидкость, он также позволит собирать практически любую геометрию, и он дешев и легко интегрируется с другими системами ".