金属透镜：从光到声音的拓展领域

韩国浦项科技大学的机械工程系、化学工程系和电气工程系的Junsuk Rho教授、机械工程系的Dongwoo Lee博士以及化学工程系的博士生Beomseok Oh成功突破了传统声学金属透镜的限制，他们成功开发出了第一款宽广的听觉金属透镜。这项研究最近发表在国际期刊《自然通讯》上。

声波源自介质中的振动，如气体和液体，在我们日常经历中随处可见。尤其是高频超声波，对人耳来说是无法感知的，在医学超声检查中用于诊断人体内的组织或器官。因此，声波不仅在医学领域，还在电信、能量收集、成像等各个领域中都起着至关重要的作用。声学透镜在所有这些应用中都是基础，因为它们在准确聚焦声波方面起着关键作用。

Junsuk Rho教授的团队以其在光波操控的光学金属透镜方面的工作而闻名，也因其在声音控制方面的声学金属透镜取得的进展而备受赞誉。金属透镜由通常比波长小的人造结构组成，使得可以不受限制地操控波，并大幅减小透镜厚度。这项研究将“宽视场”概念扩展到声学领域，为“宽听觉范围”技术的新应用打开了可能性。

宽听觉范围衡量的是透镜能够显示声音图像的角度范围。传统的声学金属透镜在波以非垂直角度接近时会出现不良的声音失真（色差）。该团队设计了一种方法来精确控制金属透镜的相位，确保声波无论入射角如何都能被精确聚焦。这标志着首次成功实现并演示了使用超薄金属透镜实现高达140度无声音失真的宽听觉范围。

浦项科技大学的Junsuk Rho教授表示：“通过首次证明了听觉范围的重要性和必要性，我们在声学金属透镜领域确立了新的范式。”他补充道：“我们将继续努力，进一步探索在声学成像和高灵敏度传感方面的应用，同时还将在能量收集和水下环境中的潜艇监测领域进行探索。”

该研究得到了POSCO N.EX.T IMPACT的支持，并得到了韩国船舶与海洋工程研究所的组织特定任务的支持。