圓柱形聲子晶體感知輸送液體的物理與化學特性

華盛頓，2021 年 9 月 14 日——聲子晶體是一種創(chuàng)新的共振平臺，用于感知和理解液體的體積特性，吸引了研究人員越來越多的興趣。

在AIP 出版的《應用物理學雜志》上，來自法國和德國的研究人員提出了一種管狀聲子晶體 (TPC) 的設計，目的是檢測填充管中空部分的液體的生化和物理特性。

“根據(jù)其尺寸，該設備可用于微流體應用的小規(guī)模、中規(guī)模、注射器醫(yī)學或更大規(guī)模的土木工程，用于管道中的氣體路由，”作者 Yan Pennec 說。

聲子晶體以其引導、控制和操縱聲波和彈性波的能力而聞名。這種控制彈性波傳播的能力開辟了廣闊的應用領域，具體取決于目標頻率。

研究人員研究了一種 TPC，其結構是沿著管子周期性排列墊圈。他們展示了混合固/液系統(tǒng)如何呈現(xiàn)絕對或極化相關的帶隙。

通過在周期結構內引入法布里-珀羅 (FP) 腔，研究人員在傳輸光譜的帶隙內創(chuàng)建了峰值，并在通帶內創(chuàng)建了下降。

這些波峰和波谷已被證明對管道內流動的流體的密度和聲速很敏感，對質量密度變化的敏感性高于聲速。由于流體/固體界面處 FP 模式的耦合足夠強，因此 TPC 成為傳感應用的創(chuàng)新平臺。

研究人員將使用 3D 打印機對該系統(tǒng)進行實驗演示，并研究所有物理參數(shù)以全面確定液體：密度、速度、粘度。他們將介紹熱粘性方程，并在傳感氣體和液體之間進行比較。

這些發(fā)現(xiàn)影響了液體中聲學超表面 (AMM) 的發(fā)展。迄今為止，AMM主要是在空中開發(fā)的。將 AMM 概念應用于水下應用的興趣越來越大。

　　免責聲明：本文由用戶上傳，與本網(wǎng)站立場無關。財經(jīng)信息僅供讀者參考，并不構成投資建議。投資者據(jù)此操作，風險自擔。 如有侵權請聯(lián)系刪除！