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制作“声学牵引梁”：展示声音如何远程重新编程材料刚度
一个由来自密歇根大学、加州大学圣地亚哥分校和勒芒大学的成员组成的国际研究团队证明，声音可以远程控制材料的行为。
来源:密歇根大学一个由来自密歇根大学、加州大学圣地亚哥分校和勒芒大学的成员组成的国际研究团队证明，声音可以远程控制材料的行为。
该团队首次证明，特定频率的声波可以可靠地移动被称为机械扭结的材料中的局部特征。这些扭结决定了材料的不同区域是软的还是硬的。
“这为未来技术打开了大门，您可以远程调整材料内部深处的配置和功能，而无需将其切开，”从事这项研究的密歇根大学物理学教授、团队负责人毛晓明说。
这项研究发表在《自然通讯》杂志上，得到了美国陆军研究办公室和美国海军研究办公室的联邦资助。勒芒大学声学实验室也在法国国家科学研究中心（CNRS）的监督下运作。
扭结充当材料的两个不同内部状态之间的边界。尤其是机械扭结，会标记材料变形的位置。例如，它们出现在金属永久弯曲的地方或 DNA 链分离的地方。
材料科学家长期以来一直对控制扭结感兴趣，因为移动扭结可以重塑材料的行为方式，但事实证明这样做很困难。在大多数材料中，扭结会遇到将其固定到位的能量势垒。
加州大学圣地亚哥分校机械与航空航天工程系副教授、合著者尼古拉斯·伯克勒 (Nicholas Boechler) 表示，虽然之前的研究表明可以使用声波来移动扭结，但由此产生的运动通常是混乱且难以预测的。在这项新研究中，研究小组使用理论、计算机和物理模型来证明声音可以以可控的方式控制扭结。
Georgios Theocharis 是法国国家科学研究中心 (CNRS) 的科学家，也是勒芒大学声学实验室的团队负责人。