近日，來自英國蘇塞克斯大學的研究人員使用特殊的以引導聲波聲音成形的超材料來構(gòu)建3D打印磚。這些材料可用于創(chuàng)建音頻熱點或使用高強度超聲波破壞腫瘤。

醫(yī)療成像和個人音頻可以通過一個微小的3D打印磚系統(tǒng)得到重大的檢修，這看起來更像一個樂高包，而不是一個嚴肅的研究項目。來自蘇塞克斯大學的研究人員創(chuàng)造了一系列超材料，每個都由3D打印磚的各種組合組成，可以聚焦和重新定向聲波。蘇塞克斯大學互動實驗室主任、研究人員之一的Sriram Subramanian教授說：“我們希望創(chuàng)造出能夠操作聲音的聲學設(shè)備，它們具有與液晶顯示器和投影儀一樣的輕松靈活性?！?

蘇塞克斯大學團隊開展的研究已發(fā)表在Nature Communications雜志上，研究人員解釋了他們?nèi)绾问褂帽阋撕秃唵蔚?/span>3D打印方法來創(chuàng)建音頻聚光燈和超聲波觸摸設(shè)備等設(shè)備。研究的中心是一個3D打印磚的系統(tǒng)，每個都能夠“卷起”空間。這些空間纏繞的3D打印立方體能夠減慢聲音，允許傳入的聲波轉(zhuǎn)換為任何所需的聲場。

根據(jù)研究人員解釋，由特異材料制成的3D打印磚可用于許多應用中。大型版本可用于構(gòu)建音頻熱點，聲音定向到特定位置。另一方面，較小的版本可以安裝到患者的身體，并且用于聚焦高強度超聲以破壞身體中的深部腫瘤。

“我們的超材料可以3D打印磚，然后組裝在一起形成任何可以想象的聲場，”來自蘇塞克斯大學Interact實驗室的Gianluca Memoli博士說，“我們還展示了如何用少量不同的磚塊實現(xiàn)，你可以想象一個我們的超材料的盒子作為一個自己的聲學套件?！?/span>

研究人員說，通過使動態(tài)材料層可重構(gòu)，3D打印超材料可以進一步改進。這將允許研究人員創(chuàng)建負擔得起的，用于醫(yī)療診斷或裂紋檢測的成像系統(tǒng)。

“我們的研究打開了結(jié)合衍射、散射和折射的新聲學設(shè)備的大門，并使未來的全數(shù)字空間聲音調(diào)制器的開發(fā)成為可能，它可以用最少的資源實時控制?！盨ubramanian補充說。該研究論文的作者是Memoli、Mihai Caleap、Michihiro Asakawa、Deepak R. Sahoo、Bruce W. Drinkwater和Subramanian。

據(jù)悉，早在2016年11月，杜克大學的研究人員發(fā)表了一個非常類似的研究的結(jié)果，其中使用3D打印的“樂高積木”來創(chuàng)建聲音全息圖。