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Defect-band splitting de un cristal fónico unidimensional con doble defecto para excitación de ondas de flexión

Autores: Jo, Soo-Ho; Lee, Donghyu; Youn, Byeng D.

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Defect-band splitting de un cristal fónico unidimensional con doble defecto para excitación de ondas de flexión


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas generales

Palabras clave

Investigación
Cristales fónicos
Materiales piezoeléctricos
Actuadores ultrasónicos
Defectos
Excitación de ondas

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 39

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Una extensa investigación previa se ha adentrado en la localización de la energía de ondas elásticas a través de modos defectuosos dentro de cristales fónicos (PnCs). La amalgama de PnCs defectuosos con materiales piezoeléctricos ha abierto nuevas vías para innovaciones conceptuales que atienden a recolectores de energía, filtros de ondas y receptores ultrasónicos. Un reciente alejamiento de este paradigma convencional implica el diseño de un actuador ultrasónico que excita ondas elásticas. Sin embargo, los esfuerzos previos se han centrado principalmente en escenarios de un solo defecto para la excitación de ondas de flexión. Para empujar los límites, esta investigación da un paso adelante al extender el diseño de PnC para incluir dobles defectos piezoeléctricos. Este avance permite que los actuadores ultrasónicos operen de manera efectiva en múltiples frecuencias. Un modelo analítico originalmente desarrollado para una situación de un solo defecto a través de la teoría de vigas Euler-Bernoulli se adapta para encajar dentro del marco de una configuración de doble defecto, prediciendo el rendimiento de excitación de ondas. Además, se lleva a cabo un estudio exhaustivo para analizar cómo los cambios en las configuraciones de voltaje de entrada impactan en las respuestas de salida. El objetivo final es crear transductores ultrasónicos que podrían tener aplicaciones prácticas en pruebas no destructivas para monitorear la salud estructural y en imágenes ultrasónicas con fines médicos.

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