绣山讲坛第444讲-一种基于伪时空调制的声流镊

时空调制超材料通过对材料参数进行时间或时空周期性调控，为经典波动系统引入了新的调控维度，并在频率转换、非互易传播、拓扑输运等方面展现出传统静态超材料难以实现的新现象。这些进展表明，时间维度不仅可以用于调控波的传播，也为构建具有动态演化特征的声场及物质操控方式提供了新的思路。受近期时空调制超材料研究的启发，我们进一步将时空调制的概念引入声流控，构建了一种伪时空调制声流镊。本次报告将首先简要介绍时空调制超材料的基本概念及近期研究进展，随后重点介绍伪时空调制声流镊的设计、物理机制与生物微纳操控应用。该方法通过在正交声表面波之间引入微小频率失谐，使声场包络在低频尺度下产生等效时空演化，从而无需复杂的高速材料调制即可实现动态声场的连续重构。基于不同的调制方式，可进一步产生具有不同运动特征的声学势阱，实现微纳颗粒与细胞的振荡、定向输运和复杂轨迹操控。该研究为动态可编程声流控及生物微纳操控提供了新的研究范式。