化工儀器網手機版
移動端訪問更便捷
今日焦點 Today's Focus
查看更多+-
干貨滿滿！“第四屆地質與稀土樣品處理及檢測技術專場線上研討會”邀你報名
2025年5月15日14：00，化工儀器網特舉辦“第四[詳細]
最新產品 Latest productS
查看更多+
中國團隊突破水-氣跨介質聲通信技術 聲學超材料賦予我們新可能
2023年11月08日 11:41:22
來源：化工儀器網 作者：小王 點擊量：5144
跨介質通信作為當下的研究熱點，在近年來受到了業(yè)內高度關注，大量的假設以及成果脫穎而出，但其中，能夠根本上解決水-氣跨介質聲通信效率問題的技術卻并不多見。而從實用性角度來說，水-氣跨介質聲通信技術是實現水下平臺與陸地平臺、空中平臺互聯互通的關鍵，尤其是在人類對海洋世界的探索與開發(fā)不斷深入的今天，這項技術也顯得尤為重要。
【化工儀器網 行業(yè)百態(tài)】跨介質通信作為當下的研究熱點，在近年來受到了業(yè)內高度關注，大量的假設以及成果脫穎而出，但其中，能夠根本上解決水-氣跨介質聲通信效率問題的技術卻并不多見。而從實用性角度來說，水-氣跨介質聲通信技術是實現水下平臺與陸地平臺、空中平臺互聯互通的關鍵，尤其是在人類對海洋世界的探索與開發(fā)不斷深入的今天，這項技術也顯得尤為重要。
而就在最近，中國科學院團隊成功實現了高效水-氣跨介質聲通信，為海洋勘探、海洋生物成像以及海洋網絡構建等眾多領域提供了重要的技術基礎。
水-氣跨介質聲通信的難點
高中物理中就提過，水與空氣都可以作為聲波遠距離傳播的介質，這也是高效水-氣跨介質聲通信理論上可行的基礎，但是阻抗的存在則增加了實施的難度。簡單的說就是聲音在跨越水-氣界線的時候會出現損耗，并且這種損耗非常大，這也是水-氣跨介質聲通信的根本難點。
具體來說，由于水和空氣之間存在巨大的阻抗差異，當聲波直接入射到水-氣界面時，聲波便會發(fā)生反射現象，僅僅只有有0.1%的聲能量能透過界面?zhèn)鞑ァ．斎灰膊皇钦f沒有解決辦法，只是過去基于于共振的窄帶聲音傳輸方案，會限制通信容量和效率，并非理想的應用方式。
聲學超材料帶來的可能性
事實上，知道了問題所在，解決問題的方向也就基本明確了。據悉，中國科學院團隊將解決問題的重心放在了協(xié)同調節(jié)梯度匹配層中的聲速和厚度上，根據相關資料中提到的就是“將每一層的聲學參數調節(jié)到一個可實現的范圍，并利用空氣中的超材料和水中的空心構型超材料實現指數分布的水-氣梯度阻抗匹配層”。
而在后續(xù)的實驗中，科研團隊也證明了其設計并使用的聲學超材料結構能夠在880至1760赫茲(Hz)范圍內，實現平均16.7分貝(dB)的聲能量透射增強，并且傳輸準確率達到99.95%，相當于已經實現了高容量精確通信與高效通訊兩個目的。
據悉，目前該成果已經在國際專業(yè)學術期刊《應用物理通訊》(Applied Physics Letter)發(fā)表，并且被美國物理學聯合會《科學之光》周刊推薦報道，同時我們也有理由相信其后續(xù)的發(fā)展能夠為眾多應用場景帶來新的可能。
相關閱讀 Related Reading
查看更多+-
在站博士后逾8000人！上海市發(fā)布《關于優(yōu)化上海市博士后發(fā)展綜合環(huán)境的實施意見》
近日，市人力資源社會保障局會同市委組織部、市經信委、市教委、市科委、市公安局、市財政局和市房管局等8部門聯合出臺《關于優(yōu)化上海市博...2024-01-04 13:45:12 -
《2023年輕人搜索關鍵詞報告》發(fā)布：“AIGC”“平替”等入選
近日，《2023年輕人搜索關鍵詞報告》正式發(fā)布，其中“AIGC”、“平替”等詞匯備受關注，它們不僅反映了年輕人的生活狀態(tài)和價值觀念...2023-12-29 13:33:19 -
遼寧省市場監(jiān)督管理局印發(fā)《遼寧省特種設備檢驗檢測機構監(jiān)督管理辦法（試行）》
近日，遼寧省市場監(jiān)督管理局起草了《遼寧省特種設備檢驗檢測機構管理辦法（試行）》（征求意見稿）（以下簡稱《辦法》），現予以公布征求意...2023-12-19 13:16:15 -
2019年，國家機關事務管理局印發(fā)通知，公布《公共機構生活垃圾分類工作評價參考標準》，“垃圾分類”真正意義上成為了一個“有理可依”...2022-08-29 11:49:34
-
2006年，改編自同名小說的奇幻懸疑電影《香水》在網絡上被眾多電影愛好者所討論，并且伴隨著片源的傳播，這篇圍繞“追尋世上最完美的香...2022-04-18 10:56:59
版權與免責聲明
- ①凡本網注明“來源：化工儀器網”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網絡有限公司-化工儀器網合法擁有版權或有權使用的作品，未經本網授權不得轉載、摘編或利用其他方式使用上述作品。已經本網授權使用作品的，應在授權范圍內使用，并注明“來源：化工儀器網”。違反上述聲明者，本網將追究其相關法律責任。
- ②本網轉載并注明自其他來源（非化工儀器網）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責，不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網站或個人從本網轉載時，必須保留本網注明的作品第一來源，并自負版權等法律責任。
- ③如涉及作品內容、版權等問題，請在作品發(fā)表之日起一周內與本網聯系，否則視為放棄相關權利。
