Tech

ใหม่ คุณสมบัติทางชีวเคมีและทางกายภาพของผลึก phononic แบบท่อ

Phononic crystals นำทาง ตรวจสอบ และจัดการคลื่นเสียงและคลื่นยืดหยุ่น พวกเขาสามารถควบคุมการแพร่กระจายของคลื่นยืดหยุ่น ดังนั้นจึงมีการใช้งานที่หลากหลาย

ผลึกแบบโฟนิกส์มีคุณสมบัติในการตรวจจับและทำความเข้าใจคุณสมบัติเชิงปริมาตรของของเหลว คุณสมบัตินี้กำลังได้รับความสนใจทางวิทยาศาสตร์อย่างมาก

นักวิทยาศาสตร์จากฝรั่งเศสและเยอรมนีเสนอให้ออกแบบคริสตัลโฟโนนิกแบบท่อ (TPC) เพื่อรับรู้คุณสมบัติทางชีวเคมีและทางกายภาพของของเหลวที่เติมส่วนที่กลวงของ หลอด TPC นี้มีโครงสร้างที่มีการจัดเรียงแหวนรองเป็นระยะๆ ตามท่อ

ระบบของแข็ง/ของเหลวแบบผสมดังกล่าวมีช่องว่างระหว่างแถบแบบสัมบูรณ์หรือแบบโพลาไรซ์

นักวิทยาศาสตร์ได้แนะนำช่อง Fabry-Perot (FP) ภายในโครงสร้างคาบเพื่อสร้างพีคภายในช่องว่างของแถบและลดลงภายใน passbands ในสเปกตรัมการส่งสัญญาณ

พีคและดิปเหล่านี้มีความไวต่อ ความหนาแน่นและความเร็วของเสียงของของไหลที่ไหลภายในท่อ ดังนั้น ระบบจึงแสดงความไวต่อการแปรผันของความหนาแน่นมวลมากกว่าความเร็วเสียง

ต้องขอบคุณการเชื่อมต่อที่แข็งแรงเพียงพอของโหมด FP ที่ส่วนต่อประสานของไหล/ของแข็ง TPC ส่งผลให้ กลายเป็นแพลตฟอร์มนวัตกรรมสำหรับแอปพลิเคชันการตรวจจับ

การทดลองจะดำเนินการโดยใช้เครื่องพิมพ์ 3 มิติ นักวิทยาศาสตร์จะใช้พารามิเตอร์ทางกายภาพทั้งหมดเพื่อกำหนดของเหลวทั้งหมด: ความหนาแน่น ความเร็ว และความหนืด

พวกเขาจะแนะนำสมการความหนืดทางความร้อนและทำการเปรียบเทียบระหว่างก๊าซที่ตรวจจับได้และของเหลว

การค้นพบนี้ส่งผลต่อการพัฒนาของอะคูสติก metasurfaces (AMM) ในของเหลว จนถึงปัจจุบัน AMM ได้รับการพัฒนาในอากาศเป็นหลัก มีความสนใจเพิ่มขึ้นในการใช้แนวคิด AMM สำหรับการใช้งานใต้น้ำ

การอ้างอิงวารสาร:
  • NS. Gueddida et al., Tubular phononic crystal sensor, วารสารฟิสิกส์ประยุกต์ (2021) ดอย: 10.1063/5.0051660
  • Back to top button