Search3月26日，浙江大学基础交叉研究院综合交叉研究领域、材料科学与工程学院吴勇军教授、黄玉辉副教授、洪子健研究员团队在Advanced Science期刊发表论文“Achieving High-Performance Transcranial Ultrasound Transmission Through Mie and Fano Resonance in Flexible Metamaterials”。该研究创新性地融合法诺共振（Fano resonance）与米氏共振（Mie resonance）理论，提出一种基于米氏共振柔性超材料（MRFM）的经颅超声增强机制。研究中，颅骨声学特性贡献了Fano共振所需的连续态（表现为平缓透射谱和宽带结构），而MRFM则提供了关键的离散态（表现为具有尖锐对称共振峰的透射谱和窄带结构）。MRFM采用低声速微柱阵列嵌入高声速水凝胶基底的创新结构，基于米氏散射理论，形成在特定频率f₀处的非对称透射增强峰，重构了系统能带结构。仿真结果显示，该结构将平板颅骨在0.309 MHz频率下的透射率由33.7%提升至75.2%。该研究提出的新机制具有穿颅透射增强特性、柔性贴附以及结构可调性的MRFM，能有效克服刚性超材料局限，为经颅超声神经调控及脑疾病治疗等临床应用提供坚实的理论与实验基础。
(a) MRFM在经颅超声刺激中的目标应用示意图；(b) Fano共振增强超声穿颅传输效率示意图；(c) 超声透射谱；(d) 能带结构；(e) 超声声压分布
原文链接：https://doi.org/10.1002/advs.202500170
