《Applied Materials Today》：Research progress of sound stealth technology: From mechanism exploration to engineering application
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•对声音隐身材料及其作用机制的全面分类。•针对宽带及低频声音控制的结构设计策略的系统性概述。•明确智能多功能声音隐身的关键瓶颈及未来发展前景。引言当前，声音隐身技术的发展引起了学术界和工业界的极大关注，其主要通过两种相互关联的策略来实现：降低噪声源的强度以及精准控制噪声的传播路径
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对声音隐身材料及其作用机制的全面分类。
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针对宽带及低频声音控制的结构设计策略的系统性概述。
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明确智能多功能声音隐身的关键瓶颈及未来发展前景。
引言
当前，声音隐身技术的发展引起了学术界和工业界的极大关注，其主要通过两种相互关联的策略来实现：降低噪声源的强度以及精准控制噪声的传播路径[1]、[2]、[3]、[4]。在军事领域，声音隐身技术被广泛应用于各类装备，如海军舰艇和航空航天武器上，以此降低目标的声音特征，提升其在战场上的生存能力[5]、[6]、[7]、[8]。在民用领域，该技术则为超静音家具系统和高保真主动降噪耳机等产品的研发提供了基础支持，通过精准的振动控制和针对性的声能消散，有效保障人体健康并延长设备使用寿命[9]、[10]。因此，推动声音隐身技术的发展与应用，不仅有助于提升军事装备的生存能力，也在噪声控制等民用领域发挥着重要作用[11]、[12]。
声音隐身指的是一系列利用物理方法来降低目标被主动声纳等声学探测系统发现、识别或追踪概率的技术[13]、[14]。从实际应用角度而言，声音隐身技术可分为三类：基于变换声学的声波遮蔽技术，通过设计具有梯度各向异性有效参数的人工结构，引导声波绕过物体，从而实现理想的“隐形”效果[15]、[16]；通过散射抵消实现的遮蔽技术，利用特殊涂层产生相干散射场，抵消物体自身的散射效应，将总散射截面降至可忽略的水平[17]、[18]；基于超表面的幻影遮蔽技术，能够创建可控的“幻影”图像，掩盖真实的声学特征，使隐身技术从被动抑制升级为主动欺骗。尽管这三种方法的物理机制有所不同，但本质上都是依靠波前操控和相位控制，而非单纯的能量消散。它们通常以声学超材料或超表面作为核心实现载体，其性能评估主要依据目标强度或散射截面[19]、[20]、[21]。
声音隐身技术是一门发展迅速的跨学科研究领域，具备巨大的应用潜力。然而，现有的相关综述往往较为零散，多局限于多孔吸声材料或声学超材料等狭窄的研究范畴[22]、[23]，因而未能涵盖决定该领域当前发展水平及未来走向的关键交叉原理、设计权衡以及系统级集成难题。迄今为止，学界仍缺乏针对声音隐身技术的系统性综述，这不仅不利于识别关键研究缺口，也会阻碍该技术的进一步发展。因此，本文对声波遮蔽材料进行了系统性的分类整理[24]、[25]、[26]、[27]，详细阐述了多孔结构、共振结构以及复合结构背后的物理原理[28]。同时，本文还深入分析了旨在实现高效宽带及低频声音控制的先进结构设计策略、相关结构设计方案、实验验证结果以及其在军事和民用领域的实际应用情况。此外，本文还明确了智能多功能声音隐身技术面临的关键瓶颈及未来的发展方向，并提出了该技术向智能化、多功能化方向发展的前景展望。
章节节选
声音隐身技术
传统的声音隐身技术主要包括四种方法：被动声学吸收[29]、主动噪声控制[30]、声纳干扰[31]以及仿生声波遮蔽[32]。这些方法都基于同一个物理原理，即通过调控声波在非均匀介质中的传播过程[33]、[34]、[35]，利用反射、折射和吸收等相互作用现象来实现目标。只有有效地抑制目标的声学特征，才能
声音隐身性能的提升趋势
无论是用于避免被发现的潜艇或飞机，还是用于降低日常环境噪声、实现隔音效果，声音隐身技术的有效性直接决定了其实际应用效果。因此，建立科学且全面的声学隐身性能测试与评估体系至关重要[68]。这一体系不仅能帮助研发人员优化材料和结构设计，还能为实际技术应用提供可靠依据。本章主要
声音隐身的物理机制
声波遮蔽的物理本质在于对入射声波进行有效调控，使其无法携带目标信息返回探测端。根据调控方式的不同，声波遮蔽的物理机制可分为多种类型：基于粘性耗散和热传导的声波吸收[111]、[112]、[113]，基于共振的声波吸收[114]、[115]、[116]、[117]、[118]，以及结合多种机制的复合型声波吸收
梯度结构设计
通过控制材料的梯度参数，如孔隙率和密度，可以实现声阻抗的连续过渡，从而显著降低声波的反射率，提升隔音性能。例如，设计从表面到核心孔隙率逐渐增大的多孔材料，不仅能优化声波的穿透效果，还能提高能量消散效率。这有效解决了传统单孔吸声材料重量较大的缺陷
声音隐身材料的应用
在科技快速发展的背景下，声音隐身技术领域的突破不断推动着相关材料的发展。这类材料凭借对声波传播路径和能量分布的精准控制能力，在关乎国家安全和民众生活的诸多关键领域发挥着不可或缺的作用[181]。它们为潜艇、飞机（尤其是隐身飞机）等提供了关键的声学隐蔽功能
结论与展望
综上所述，本文对声音遮蔽材料及其工作机制进行了全面分类，系统梳理了用于宽带及低频声音控制的结构设计策略，同时明确了智能多功能声学遮蔽技术当前面临的关键瓶颈及未来发展方向，涵盖了机制研究、材料体系、结构设计以及工程应用等多个方面。值得注意的是，智能声学材料具备对特定刺激的响应能力
作者贡献说明
刘楚阳：论文撰写——综述与编辑、项目监督、资源协调、资金申请。张玉晶：项目监督。季光斌：资源协调、资金申请。解海珍：论文撰写——初稿编写、可视化处理、方法设计、数据整理、概念构建。孙浩邦：结果验证、相关研究。王景文：项目监督。陈文乐：可视化处理。徐璐：方法设计、相关研究。胡怀生：可视化处理。李泽旭：可视化处理。
利益冲突声明
作者声明不存在任何可能影响本文研究结果的已知利益冲突或个人关系。
致谢
本研究得到了中国国家自然科学基金（编号：52572317、52571221、52273247）、江苏省自然科学基金（编号：BK20242042）、国防工业技术发展计划（项目编号：JCKY2024605C015）、中国国家重点研发计划（编号：2023YFC3106801）以及南京航空航天大学显微镜与分析中心的科研设施支持。
解海珍|王景文|孙浩邦|徐璐|陈文乐|李泽旭|胡怀生|张玉晶|刘楚阳|季光斌
