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역 병렬 다이오드를 사용한 1 차원 비가역 음향 메타 물질의 실험적 특성 글보기
역 병렬 다이오드를 사용한 1 차원 비가역 음향 메타 물질의 실험적 특성
대표 URL https://aip.scitation.org/doi/full/10.1063/5.0019896?casa_token=7RuMxYGw76QAAAAA%3A2XNwgYE5qRSQpgi67FoMkqGNMpP7JzC71OUOi9oF0pDBObY0RdUPC495Q4eG23UFuEjegib6EPIJ
작성자 관리자 게시일 2021.06.14 조회수 471

미국의 메릴랜드 대학교의 Amr Baz 연구팀은 비가역 음향메타물질을 설계 및 제작하여 음향에너지의 흐름과 분포를 제어하는 음향캐피티 시스템을 구현하였다. 본 연구팀이 제안한 비가역 음향메타물질(NAMM)은 유연한 압전소재 와 1차원 공진구조로 구성되어 있으며, 비선형 감쇠 효과를 도입하기 위해서 역병렬 다이오드 어레이를 연결하였다. NAMM을 통과하는 음향 에너지 흐름을 차단하여 비가역인 현상을 구현 하였다. 이러한 현상을 실험적으로 구현하기 위해 제작된 NAMM 구조는 외경 0.041m, 내경 0.035m, 전체 길이가 0.045m인 아크릴 음향 공진기에 피에조 디스크(외경 41mm, 두께 0.5mm, 황동 중간 디스크(0.135mm)포함)을 결합하였으며, Poilee 1N4001 다이오드 DO-41 표준을 연결하였다. 시제품을 통해 실험적으로 메타 물질을 통해 전파되는 음향 에너지의 방향성, 흐름 및 분포를 조정하는 음향효과를 입증했으며, 감쇠 특성을 정량화하기 위한 단위구조의 전기 임피던스를 포괄적으로 측정하고 모델링 하여, 구조 모드와 연결하고 종단 역 병렬 다이오드의 영향을 받는 단위구조의 전송 손실 측정을 관련시키기 위해 기계적 임피던스를 측정하였다. 본 연구는 음파의 전파 특성을 달성하기 위해 비가역적 메타구조 설계에 유용한 수단으로 활용되어 중용한 응용분야에 효과적으로 활용될 것으로 판단된다.

[담당자: 박종진(jjpark@kimm.re.kr, 7041)]

 
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