村田展示超声波透射超材料，激发创新应用

超声波已经广泛应用于从工业设备、医疗设备、汽车到家用电器等各个领域，如我们熟悉的倒车雷达就是采用了超声波反射原理。超声波可用于多种用途，但其缺点是无法穿过金属或树脂等制成的墙壁等障碍物，在今年的慕展上，村田展示了一种可以穿透金属的超声波透射超材料，它有望将超声波应用拓展到更多领域，这种材料有什么特点？是什么工作原理？让让我们听听村田工程师的介绍。

村田开发的这种名为超声波透射超材料”的技术，是一种人工设计的材料，能够使超声波穿透通常无法穿透的障碍物（如金属或树脂）。这种材料通过特殊的结构设计，解决了传统超声波传感器因声阻抗差异而无法穿透障碍物的问题。

具体来说，村田的超声波透射超材料在片材上制作了由配重部分和弹簧部分构成的“极小单元格”，并周期性排列。通过调整单元格的形状和尺寸，使其与入射超声波产生共振，从而让超声波能够高效地穿过声阻抗差异较大的阻挡物。

所以村田制作所开发的超声波透射超材料通过使用弹簧摆结构在成为阻挡物的物质上创建共振机制，缓和声阻抗的差异，并提高超声波透射率。

应用场景

医疗领域

脑部检查：通过将超声波透射超材料贴在头皮表面，超声波可以穿透头骨，用于检查大脑状态。这种方法无需大型设备，如CT或MRI，且无辐射风险。

胎儿检查：类似于现有的超声波检查技术，但可以更高效地穿透组织，提供更清晰的图像。

汽车领域

传感器隐藏：超声波传感器可以内嵌在汽车保险杠内侧，而不会暴露在车体外部。这不仅提升了车身外观设计的美观性，还保证了障碍物探测的精度。

智能驾驶辅助系统：超声波传感器可以用于车辆的自动泊车、碰撞预警等功能，即使在传感器被覆盖的情况下也能正常工作。

工业与基础设施

水下电缆检查：用于远距离通信和海上风力发电的水下电缆维护管理。通过超声波透射超材料，可以非接触地检查电缆内部情况。

设备状态监测：在工业环境中，超声波传感器可以用于监测设备内部的运行状态，及时发现潜在故障。

智能家居与消费电子

智能设备：超声波传感器可以用于智能家居设备中，例如智能门锁、智能家电等，用于物体检测和距离测量。

智能眼镜：结合超声波追踪技术，智能眼镜可以在多种光学环境下实现高精度追踪，无需光学参照物。

产品特点

高穿透性：能够穿透传统超声波传感器无法穿透的障碍物。

高精度：超声波传感器可以精确测量距离和位置。

小型化：村田的超声波传感器尺寸小，适合嵌入各种设备中。

低功耗：适用于电池驱动的设备，延长设备的使用寿命。

村田的超声波透射超材料技术为超声波传感器的应用开辟了新的可能性。未来，这种技术有望在更多领域得到推广，例如医疗设备的小型化、汽车自动驾驶系统的优化、以及工业设备的智能化维护等。

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