近日，华中科技大学物理学院祝雪丰教授团队、生命科学与技术学院杨光教授团队以及深圳先进院郑海容研究员团队以细菌纤维素（BC）为基材，使用同相扩散法，设计了一种具有稳定超疏水性能的纤维素基超疏水薄膜材料，具有超薄、超轻、生物可降解等特点。利用这种材料，研究者们设计制造出超薄（~20 μm）、超轻（< 20 mg）的芯片级声学器件。相关研究成果以“Decorated bacteria-cellulose ultrasonic metasurface”为题发表在期刊Nature Communications。华中科技大学的李宗霖（中国科学院深圳先进技术研究院客座博士生）和陈坤、中国科学院深圳先进技术研究院的李飞为文章的第一作者。

  声学超材料(Acoustic metamaterials)是当下声学研究前沿最为流行的领域，将一些光学、微波物理乃至凝聚态物理的概念引入声学，并与人工结构设计巧妙地结合在一起，其独特之处在于能够对波的相位、振幅进行完全控制，产生想获得的物理场。得益于声学天然的学科交叉属性与丰富的应用背景，声学超材料的概念一经提出，就被认为在理论研究与实际应用中都具有良好的探索前景。

研究亮点：

图3：剪裁加工的成像超透镜及其远场高分辨二维、三维超声脉冲-回波成像。

  该工作报告了装饰BC的元皮肤与剪纸相结合，以实现超薄和超轻的芯片级多功能超声设备。把设计的超材料和超声脉冲回波相结合BC元皮肤剪纸实现了高精度(~10 μm)超声波束的全振幅调制。他们先后实现了两种超轻(< 20mg)级芯片级超声器件，即全息元透镜和三维成像元透镜。多孔结构元透镜的非局部耦合产生了声全息图，这对全息超声镊的实现具有重要意义。同心缝结构超声元透镜可实现远场物体的高分辨率三维回波成像。该方法兼容高频功能二维器件和折纸/基叠技术，对推动纳米/微超声超材料在先进生物医学工程技术中的应用具有重要意义。

  论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-023-41172-2