低频声学全吸收点——解决低频噪音的一种有效方法

低频噪音以其超强的穿透力和难以吸收的特性成为一个令人烦恼的工程技术难题。作者在最近的研究工作中发现的低频声学全吸收点是解决低频噪音问题的一种有效方法,即经过一些简单的设计,原本声学上的全反射表面可以借助于一种特别的表面杂化共振实现对空气中声音的阻抗匹配,从而在一些可调的特定频率不产生反射。与此同时,由于也不存在任何透射,声音在这样的表面要么全部被耗散吸收,要么转化为其他形式的能量,比如电流。在实验中,这样的“声—电”能量的转化效率可以高达23%。需要特别指出的是,在这种被设计了亚波长结构的表面(又称“超表面”)上,每一个吸收单元对于声波都如同尺寸可以忽略的“点”,这样的特性不论是在实际应用还是理论上(比如时间反演声学)都有着非常重要的意义。文章介绍了这种低频声学全吸收点的原理和实现方法。     

原子尺度上水与物质的相互作用

水是生命活动和工业生产的重要组成部分,而水与物质表面的相互作用是其发挥功能的重要途径。人们通过大量研究发现,在原子尺度上,水与物质的相互作用会导致很多反常的物理现象,从而影响到水体系的宏观性质。文章简述了近年来作者所在的研究组对水与物质在原子尺度上的相互作用的部分研究进展,主要包括分子扩散导致的表面超亲水—超疏水转变、晶格常数改变诱导的反常浸润机制,石墨炔纳米孔中水的量子化传输,以及等离激元诱导的水分解等。