ProAcoustics丨“设计结合自然”的动态超材料研究策略

FET- BOHEME项目将引入类似蜘蛛网和啄木鸟的超材料，这将帮助我们解决交通，健康和能源方面的一些未解决的问题。超材料拥有一系列独特的性质，这些特性最近被认为超越了大自然所能提供的。根据他们的设计，他们可以操纵光，电磁辐射或声音的传播方式。

由欧盟未来及新兴技术项目（Fet：EU-Future and Emerging Technologies，FET是模拟未来科学、社会和生活方式的关键要素，是为那些热衷于将想法转化为创新、把未来变成现在的科学家们设立的一个重要的资助项目）资助的BOHEME项目（利用仿生原理，开发一种更有效的弹性超材料，可应用于从防震到降噪的各种规模的场景）的研究人员，不是首先制造超材料，然后破译其特性，而是后退一步，研究特定自然结构的运作方式。他们开始筛选具有某些特殊特征的生物系统，例如等级结构、动态或视觉行为等非常重要的生物系统（例如啄木鸟、变色龙和海胆等）。研究了它们在弹性波激发下的振动行为。在深入了解了这些结构对波的传播的影响后，研究人员开始设计他们的生物基超材料。

该项目的合作伙伴之一、意大利都灵理工大学的Federico Bosia表示：“从自然结构开始的想法有助于实现这一目标，因为经过数百万年的进化，这些结构已经被优化，并被创造出来以实现某一目标。”。“从动力学的角度来看，这些复杂的体系结构可以作为一种系统来调谐不同的频率下的振动，”BOHEME项目的另一个合作伙伴，法国国家科学研究中心Marco Miniaci解释说“这就意味着，比如说，蜘蛛网中环的数量和类型，决定了哪些振动可以传播，哪些不可以传播，并被蜘蛛感觉到”。可能的应用包括: 检测和减轻飞机和火车轨道中存在的不必要的振动，在核磁共振成像中减少噪音，从海浪中获取能量等。在不到一年的时间里，BOHEME项目为我们提供了许多关于在构建动态超材料时自然界能够教给我们多少东西的见解。该项目由意大利特伦托大学的Nicola M. Pugno负责协调。 此外，它的两个工业合作伙伴将领导两个新近被接受的FET创新Launchpad — —  SILENCE and BioMetaRail — — 它们将评估上述两个应用的可开发性。他们接下来的挑战之一将是，如何把他们的知识从实验室带到现实世界。背景信息Fet-open和FET Proactive现在是增强型欧洲创新委员会（EIC）试点项目（特别是Pathfinder项目）的一部分，该项目是Horizon 2020深度技术研究和创新的新家园，也是欧盟研究和创新资助计划的一部分。图文来源于FETFX，请点击阅读原文参考。

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