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수중 초음파용 Fabry–Pérot 금속 메타 물질
대표 URL https://doi.org/10.1016/j.addma.2020.101309
작성자 관리자 게시일 2020.09.28 조회수 914

영국 노팅엄 대학의 Adam T. Clare 교수 연구 팀은 Fabry–Pérot 현상을 이용하여 수중에서 동작가능한 금속메타 물질을 개발하였다. 초음파 영역에서 Fabry–Pérot 현상을 구현하기 위해서 메타물질의 구조적인 공진현상을 나타낼수 있는 크기와 음향채널의 두께 등이 아주 중요하다. 이와 더불어 초음파 주파수에 해당되는 파장길이와 재료적인 특성을 고려할때 수중에서 초음파 영역에 대응되는 구조체를 구현함에 있어 제작에 어려움이 존재하고 있다. 음향에너지 전달을 위해서는 폴리머 계열이 우수하지만 재료적인 특성으로 인해 mm이하에서 구현이 쉽지가 않다. 본 연구에서는 Direct Selective Laser Machining와 같은 Powder Bed Fusion 기술을 이용하여 200-800kHz에 대응가능한 수중용 금속 메타구조체를 구현한 결과를 보고하였다. 최종 제작된  메타구조체는 300kHz에 대응되는 폭 0.8mm를 갖는 주기구조로 제작되었으며 측정결과를 통해 Fabry–Pérot 현상에 대한 결과를 획득하였다. 사용된 메타구조체 재료가 갖는 물과의 임피던스 특성은 수치해석을 통하여 분석하였다. 해당 논문은 금속 초음파 메타물질을 구현함에 따라 차후에는 비파괴 검사 및 의료영상분야에서도 응용가능할 것으로 보고하였다.


[담당자: 곽준혁(jhkwak@kimm.re.kr, 7666)]

https://doi.org/10.1016/j.addma.2020.101309

Title : An ultrasonic metallic Fabry–Pérot metamaterial for use in water
Author : Meisam Askari (Department of Mechanical, Material and Manufacturing Engineering, University of Nottingham, University Park, Nottingham, NG7 2RD, UK)
Jounal : Additive Manufacturing. Vol 35, (2020) 101309

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