9月10日,記者從中國科學院深圳先進技術研究院獲悉,該院研究員鄭海榮與華中科技大學教授祝雪豐、楊光等合作,研發出新型柔性聲學超表面功能器件,該器件在高/超分辨醫學成像、精準操控給藥和可穿戴器件等領域具有重要應用前景。相關成果發表在《自然·通訊》上。
“以往聲學超表面結構通常是剛性且固定的,厚度在0.001—0.1米量級,而且這些超表面的工作頻率通常比較低,高頻高性能應用受限。”鄭海榮介紹,當超表面的工作媒介為水等液體介質時,不可避免的固液耦合引起的結構振動,還會導致所設計的聲學超表面器件失效等。
據了解,該新型柔性聲學超表面功能器件基于二氧化硅納米顆粒修飾的細菌—纖維素柔性超表面元材料研發,使得器件有超疏水性,能夠有效防止水滴在其表面停留。同時器件還有穩定性,納米級的二氧化硅顆粒與細菌—纖維素結合,形成具有三維結構的纖維網絡,其機械加工性能精度可達約10微米。
此外,得益于該種超表面元材料的超聲絕緣性,研究者們還設計制造出超薄、超輕的芯片級聲學器件。如非局域全息超透鏡和三維成像超透鏡,實現了復雜全息聲場和遠場高分辨三維超聲脈沖—回波成像。