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  近日，華中科技大學物理學院祝雪豐教授團隊、生命科學與技術學院楊光教授團隊以及深圳先進院鄭海容研究員團隊以細菌纖維素（BC）為基材，使用同相擴散法，設計了一種具有穩定超疏水性能的纖維素基超疏水薄膜材料，具有超薄、超輕、生物可降解等特點。利用這種材料，研究者們設計制造出超薄（~20 μm）、超輕（< 20 mg）的芯片級聲學器件。相關研究成果以“Decorated bacteria-cellulose ultrasonic metasurface”為題發表在期刊Nature Communications。華中科技大學的李宗霖（中國科學院深圳先進技術研究院客座博士生）和陳坤、中國科學院深圳先進技術研究院的李飛為文章的第一作者。

  聲學超材料(Acoustic metamaterials)是當下聲學研究前沿最為流行的領域，將一些光學、微波物理乃至凝聚態物理的概念引入聲學，并與人工結構設計巧妙地結合在一起，其獨特之處在于能夠對波的相位、振幅進行完全控制，產生想獲得的物理場。得益于聲學天然的學科交叉屬性與豐富的應用背景，聲學超材料的概念一經提出，就被認為在理論研究與實際應用中都具有良好的探索前景。

研究亮點：

圖3：剪裁加工的成像超透鏡及其遠場高分辨二維、三維超聲脈沖-回波成像。

  該工作報告了裝飾BC的元皮膚與剪紙相結合，以實現超薄和超輕的芯片級多功能超聲設備。把設計的超材料和超聲脈沖回波相結合BC元皮膚剪紙實現了高精度(~10 μm)超聲波束的全振幅調制。他們先后實現了兩種超輕(< 20mg)級芯片級超聲器件，即全息元透鏡和三維成像元透鏡。多孔結構元透鏡的非局部耦合產生了聲全息圖，這對全息超聲鑷的實現具有重要意義。同心縫結構超聲元透鏡可實現遠場物體的高分辨率三維回波成像。該方法兼容高頻功能二維器件和折紙/基疊技術，對推動納米/微超聲超材料在先進生物醫學工程技術中的應用具有重要意義。

  論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-023-41172-2