仿海螺的偏振敏感音调拓扑超材料传感器

生物启发已被广泛证明是设计创新结构和设备的强大方法。最近，这一概念已扩展到弹性、动力学和超材料领域。在本文中，我们提出了一种仿海螺的超材料传感器，它可以同时执行空间频率映射并充当偏振器。该结构源于一个通用参数化设计，涵盖了具有不同圆形横截面和曲率半径的各种螺旋几何形状，所有这些都导致音调拓扑行为。采用优化过程得到平面几何形状，使我们能够同时实现正交偏振模式的音调拓扑，从而可以控制偏振以及沿螺旋轴的频率最大值空间分布。我们展示了该设备的多功能性，并讨论了在声学和传感领域的可能应用。