研制了阻抗匹配声学材料，以提高超声穿透像差层的能力。传统的超声层匹配材料被称为耦合剂，它只能增强超声对软骨和肌肉等软生物介质的传输，但不能穿透骨等硬介质。
近日，上海交通大学Haijun Wu、Weikang Jiang团队提出了一种基于阻抗匹配原理的相位调制互补声学超材料，它可以使超声波穿透骨骼，并使用声学超材料的等效参数技术进行参数设计。通过3D打印执行超声波层调整，并校正骨像差。通过数值模拟和非反射池实验，研究了几种结构。具体而言，骨匹配层可针对特定骨厚度和超声探头的特定工作频率进行优化设计，从而放大超声以穿透匹配层和骨。实验和仿真结果表明，所提出的声学超材料可以提高超声通过像差层的传输效率。研究成果以题为“Complementary Acoustic Metamaterial for Penetrating Aberration Layers”发表在《ACS Applied Materials & Interfaces》上。
图1：PCMM用于无创脑超声治疗。
图2：实验装置。
图3。
(a)PCMM的几何形状。(b)PCMM底部。(c)PCMM中部。三种不同情况下的势能曲线示意图：(d)均匀介质，(e)只有颅骨，(f)PCMM和背景介质中的颅骨。
图4。
(a)声波通过PCMM和颅骨组合层传播模型的示意图。通过复合层(b)、仅通过颅骨(c)和通过均匀介质(d)的大脑超声成像。(e-g)相应的轴向压力场分布。
文章信息：
https://doi.org/10.1021/acsami.2c06227
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