張宇教授課題組在海豚生物聲納和仿生技術研究取得重要進展，最新研究成果“Directional Acoustic Wave Manipulation by a Porpoise via Multiphase Forehead Structure”在國際著名Top類學術期刊《應用物理評論》(Physical Review Applied, 物理類1區) 接收發表，論文第一單位為廈門大學水聲通信與海洋信息技術教育部重點實驗室。    

人工超材料在聲能流操控上有重要應用。近年來，科學家設計各種人工結構來克服傳統意義上由于衍射極限造成的聲探測與成像問題。當聲波波長比聲源尺寸大時，實現聲波束指向性就變得困難。鯨豚復雜聲學結構是自然界存在的“聲超指向性結構”。張宇教授和他的博士研究生宋忠長、美國賓夕法尼亞大學的曹文武教授、國家海洋局第三海洋研究所的王先艷副研究員以及夏威夷大學資深鯨豚專家Whitlow W. L. Au教授開展國際化、跨學科合作研究，利用超聲組織測量、計算機斷層掃描技術、聲信號分析以及計算聲場模擬等方法表明了江豚頭部是實現和控制波束指向性的天然“超級結構”。江豚頭部擁有軟物質組織結構、頭骨固體結構和氣囊等多相復合體，其生物聲納原理與經典水聲教科書不同，包含設計小型精確聲吶系統的新原理和方法。該研究成果為仿生聲納機理以及人工材料應用打下良好基礎，也為新型水聲探測技術提供新思路。

Physical Review Applied 編輯部將此篇論文選為Editor‘s Selection。英國New Scientist  (https://www.newscientist.com/article/mg23631524-000-porpoises-twist-laws-of-physics-to-aim-their-focused-sonar-beams/) 和美國PHYS.org世界科技研究新聞資訊網(https://phys.org/news/2017-11-porpoises-shift-forehead-tissue-fine-tune.html)、PhysicsWorld物理世界新聞雜志等國際學術動態網分別對該項成果作了專文報道。國內科學網 (http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2017/11/394419.shtm)也以“鼠海豚聚焦聲納束顛覆物理定律”對此項研究成果作了報道。該項研究成果擴大了廈大在水聲仿生探測研究的國內和國際影響力。

全文鏈接為：https://journals.aps.org/prapplied/abstract/10.1103/PhysRevApplied.8.064002