实现声能量采集与低频噪声抑制复用的亚波长智能结构

成果名称

实现声能量采集与低频噪声抑制复用的亚波长智能结构

成果联系人

袁明

职称

副教授

所在单位

自动化学院、人工智能学院

联系电话

Email

yuanming@njupt.edu.cn

技术成熟度

原理样机

技术分类

信息器件

核心专利号

ZL201910486784.6

所属学科方向

一级学科

机械，仪器科学

二级学科

机械电子学

应用行业

交通运输、航空航天、国防、物联网

项目概况：

低频声波可以作为一种能量源，通过适当的能量转换机制可以获得电能。由于声波激励较弱，通常采用特殊设计的结构来增大声压。本项目围绕基于声学超材料的低频声波能量收集开展理论研究与应用，主要研究内容包括多物理场耦合模型的建立及机制分析、亚波长超构低频声学能量收集单元的设计及优化、声场调控和声能量收集单元的阵列化等。

本项目构造了一种新型亚波长装置，对声能量采集装置从单个单元的设计，扩展到了阵列化的方案，并可以根据实际需求对声能量收集阵列进行扩展，以增大回收功率。该声能量收集系统实现了对计步器等小功率器件的驱动，并可实现噪声降低的功能，实现了功能的复用。

本研究成果可为今后声能量采集的进一步发展及工业化应用、声学超构材料器件的开发，提供了有益探索和发展思路，为相关产品在物联网领域和噪声控制行业中的应用提供了坚实的基础。

关键技术：

1.        深亚波长器件，器件尺寸仅为声波波长的1/76，结构紧凑，易于阵列化拓展；

2.  对低频白噪声（80 Hz～200 Hz），实现高达10分贝的噪声降低，且不影响管路内空气的流动。

应用领域和市场前景：

能量自供给的物联网系统、通气管路的低频噪声控制领域

合作方式（技术转让，技术开发，技术服务，技术咨询，技术入股）：

技术转让、开发、服务、咨询、入股等均可。

图片：（1-5张，文件大小不低于1MB，图片清晰，并标注图片说明）

图1 实现声能量收集及噪声控制的亚波长智能结构