【手続補正書】
【提出日】平成30年7月26日(2018.7.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体または固体の流れ(flow)に対して相互作用を行う(interact、相互に影響し合うように相互に作用する）ために用いられるフォノニック材料であって、
界面（interface surface)であって、その界面上に作用する流れ(flow)中の少なくとも１つの波(wave)に関連付けられる圧力に応答して動作するように構成されるものと、
その界面から延びているサブサーフェス特徴部(subsurface feature、表面下構造体）であって、当該サブサーフェス特徴部は、フォノニック結晶または局在共鳴(locally resonant)メタマテリアルを含み、それらフォノニック結晶または局在共鳴メタマテリアルは、前記界面を介して前記流れから得られる前記圧力に基づき、少なくとも１つの周波数を有する前記少なくとも１つの波を受けてその少なくとも１つの波の位相を変更するように構成されるものと
を含み、
前記界面は、前記少なくとも１つの波の前記変更された位相に応答して、ある周波数、ある位相およびある振幅で振動するように構成されるフォノニック材料。
【請求項２】
前記界面の振動は、前記界面の近傍位置において、前記流れの速度場および圧力場のうちの少なくとも一方を変更するように構成されている請求項１に記載のフォノニック材料。
【請求項３】
前記界面を介して流体と構造体との間で行われる前記相互作用(the fluid-structure interaction）は、複数の周期または複数の時間間隔にわたって発生する請求項１に記載のフォノニック材料。
【請求項４】
前記界面は、
流れの表面に対して並列配置されることと、
流れの表面と同じ位置または流れ表面の背後に配置されるとともに、流れに対して相互作用を行うように構成されることと、
流れの表面が前記界面と流れとの間に介在させられる状態で、前記流れの表面を介して前記流れに対して相互作用を行うように構成されることと、
流れの表面と一体化させられることと、
前記サブサーフェス特徴部によって影響を受けない流れの表面に隣接配置されることとのうちの少なくとも一つを採用する請求項１に記載のフォノニック材料。
【請求項５】
前記サブサーフェス特徴部は、
フォノニック結晶を含み、そのフォノニック結晶は、自身の周期性を介して前記流れに対して相互作用を行うように構成されることと、
局在共鳴弾性メタマテリアルを含むことと
のうちの少なくとも一方を採用する請求項１に記載のフォノニック材料。
【請求項６】
前記サブサーフェス特徴部は、 局在共鳴弾性メタマテリアルを含み、
その局在共鳴弾性メタマテリアルは、前記流れの波との連成(coupling)または混成(hybridizing)により、前記流れに対して相互作用を行うように構成されている請求項１に記載のフォノニック材料。
【請求項７】
前記フォノニック結晶または前記局在共鳴弾性メタマテリアルは、バンド構造を生成するように構成される請求項１に記載のフォノニック材料。
【請求項８】
前記バンド構造は、阻止帯域を含み、
有限である前記構造体（finite structure）の応答は、打切り共鳴（truncation resonance）を示す請求項７に記載のフォノニック材料。
【請求項９】
阻止帯域の周波数であって負の性能メトリック値に対応するものでの界面運動(interface motion、界面の運動)は、前記波の振幅を減衰させることにより、前記流れの前記波に対して相互作用を行う請求項８に記載のフォノニック材料。
【請求項１０】
前記バンド構造は、通過帯域を含む請求項７に記載のフォノニック材料。
【請求項１１】
通過帯域の周波数であって正の性能メトリック値に対応するものでの界面運動(interface motion、界面の運動)は、前記波の振幅を増幅することにより、前記流れの前記波に対して相互作用を行う請求項１０に記載のフォノニック材料。
【請求項１２】
さらに、フォノニック・サブサーフェス構造体を含む請求項１に記載のフォノニック材料。
【請求項１３】
前記フォノニック・サブサーフェス構造体は、少なくとも概して流れの表面に対して直角である方向を向いている請求項１２に記載のフォノニック材料。
【請求項１４】
流れの表面であって可撓性を有するものが、前記界面と流れとの間に配置される請求項１に記載のフォノニック材料。
【請求項１５】
さらに、第２のフォノニック材料製構造体であって、前記流れの波の位相(phasing)を制御することによって前記流れに対して相互作用を行うように構成されたものを含み、その第２のフォノニック材料製構造体は、当該フォノニック材料から空間的に離散している請求項１に記載のフォノニック材料。
【請求項１６】
当該フォノニック材料は、前記流れ中の少なくとも一つの波の振幅を変更することにより、前記流れに対して相互作用を行うように構成され、
前記第２のフォノニック材料製構造体は、前記流れ中の少なくとも一つの波の振幅を変更することにより、前記流れに対して相互作用を行うように構成される請求項１５に記載のフォノニック材料。
【請求項１７】
層流から乱流への遷移を遅延させるように構成されることと、
層流から乱流への遷移を加速させるように構成されることと、
乱流状態における表面抗力(surface drag、表面摩擦抗力）を減少させるように構成されることと、
乱流状態における表面抗力(surface drag、表面摩擦抗力）を増加させるように構成されることと
のうちの少なくとも一つを採用する請求項１に記載のフォノニック材料。
【請求項１８】
さらに、流れチャンバを含み、
その流れチャンバ内の前記流れのうちの少なくとも一つの表面は、前記界面を含む請求項１に記載のフォノニック材料。
【請求項１９】
前記サブサーフェス特徴部は、流れ方向に対してある角度を有する方向に延びるか、またはその流れ方向に対して平行である請求項１に記載のフォノニック材料。
【請求項２０】
受動的または能動的な別の流れ制御デバイスと組み合わせて使用される請求項１に記載のフォノニック材料。
【請求項２１】
流れ(flow)を制御する方法であって、
界面(interface surface)上に作用する流れ中の少なくとも１つの周波数を有する少なくとも１つの波(wave)に関連付けられる圧力に応答して前記界面を動作させる工程と、
前記界面から延びているサブサーフェス特徴部(subsurface feature、表面下構造体）であってフォノニック結晶または局在共鳴(locally resonant)メタマテリアルを含むものを介して前記少なくとも１つの波を受ける工程と、
前記サブサーフェス特徴部を介して前記少なくとも１つの波の位相を変更する工程と、
前記少なくとも１つの波の前記変更された位相に応答して、ある周波数、ある位相およびある振幅で前記界面を振動させる工程と
を含む方法。
【請求項２２】
当該方法は、
流れに影響を与える工程と、
層流から乱流への遷移を加速させるかまたは遅延させる工程と、
乱流または層流を制御する工程と、
流れ中の波の振幅を減衰させるかまたは増加させる工程と、
波の構造の位相(phasing)に影響を与える工程と、
流体または固体の流れに影響を与える工程と、
ある流れ区分における固体(the solid、前記構造体）および流体間の熱伝達率を減少させるかまたは増加させる工程と
のうちの少なくとも一つを含む請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記流れの流れ区分は、層流、乱流、遷移流、高速流、低速流、超音速流および極超音速流よりなるグループから選択される１つまたは複数を含む請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
前記流れは、内部流れおよび外部流れのうちの少なくとも一方を含む請求項２１に記載の方法。
【請求項２５】
当該方法は、ビヒクル(vehicle、乗物）の表面のフラッタ振動振幅を減衰させるかまたは増加させる工程を含む請求項２１に記載の方法。
【請求項２６】
当該方法は、流れ特性を変化させることにより、前記流れ内の熱伝達を変更する工程を含む請求項２１に記載の方法。
【請求項２７】
当該方法は、大気への再突入の間、表面摩擦抵抗および振動のうちの少なくとも一方を低減させることにより、ビヒクル(vehicle、乗物）において表面発熱およびフラッタ振動振幅のうちの少なくとも一方を変更する工程を含む請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
当該方法は、残留微小重力振動の悪影響を制御する工程を含む請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
フォノニック材料を設計する方法であって、
フォノニック・サブサーフェス材料を、安定化を誘起するために、当該材料の位相関係(phase relation）が負となり、当該材料の振幅が、流れの波の周波数のもとで制御されるか、または、不安定化を誘起するために、当該材料の位相関係(phase relation）が正となり、当該材料の振幅が、前記周波数のもとで制御されるように設計する工程を含む方法。
【請求項３０】
流体または固体の流れ(flow)に対して相互作用を行う(interact)ために用いられるフォノニック材料であって、
界面(interface surface)から延びているサブサーフェス特徴部(subsurface feature、表面下構造体）であって、当該サブサーフェス特徴部は、フォノニック結晶または局在共鳴(locally resonant)メタマテリアルを含み、それらフォノニック結晶または局在共鳴メタマテリアルは、変調された重力場から得られる物体力(body force)に基づき、少なくとも１つの周波数を有する前記少なくとも１つの波を受けてその少なくとも１つの波の位相を変更するように構成されるものと、
その少なくとも１つの波の前記変更された位相に応答して、ある周波数、ある位相およびある振幅で振動させることにより、前記流れに対して相互作用を行うように構成される界面と
を含むフォノニック材料。
【請求項３１】
流体または固体の流れ(flow)に対して相互作用を行う(interact)ために用いられるフォノニック材料であって、
界面(interface surface)であって、その界面上に作用する流れ中の少なくとも１つの波(wave)に関連付けられる圧力に応答して動作するように構成されるものと、
その界面から延びているサブサーフェス特徴部(subsurface feature、表面下構造体）であって、当該サブサーフェス特徴部は、均質かつ一様な弾性構造体を含み、その弾性構造体は、前記界面を介して前記流れから得られる前記圧力に基づき、少なくとも１つの周波数を有する前記少なくとも１つの波を受けてその少なくとも１つの波の位相を変更するように構成されるものと
を含み、
前記界面は、前記少なくとも１つの波の前記変更された位相に応答して、ある周波数、ある位相およびある振幅で振動するように構成されるフォノニック材料。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１５】
以上、本発明の複数の実施態様をある程度の具体性を有して説明したが、当業者であれば、ここに開示されている複数の実施態様に対して多数の変更を、本発明の主旨からも範囲からも逸脱することなく、施すことが可能である。方向についてのすべての言及（例えば、上側、下側、上方向、下方向、左側、右側、左方向、右方向、上端、下端、上方に、下方に、垂直、水平、時計方向および反時計方向）は、読者が本発明のいくつかの実施態様を理解することを助けるために、区別という目的においてのみ使用され、本発明を、特に、位置、向きまたは使用法に関して本発明を限定することはない。接続に関する言及（例えば、装着、連結、接続その他同様なもの）は、広く解釈すべきであり、特記されない限り、集まった複数の要素間に介在する中間部材、および複数の要素間の相対運動を含むことが可能である。したがって、接続に関する言及は、２つの要素が直接的に接続されるとともに互いに一体的であることを必ずしも想起しない。意図されていることは、上述の詳細な説明の欄に包含されるすべての事項、または、添付されている図面に示されているすべての事項は、本発明の例示であって本発明を限定するものではないと解釈すべきである。細部、構造、構成、設計、形状、サイズ、向き、組成または他の特徴部であって外観に関連するものにおけるいくつかの変更は、後続する特許請求の範囲の欄において定義されている発明の範囲から逸脱することなく、行うことが可能である。
本発明により、次の複数の態様が提供される。
（態様１）
流体または固体の流れ(flow)に対して相互作用を行う(interact、相互に影響し合うように相互に作用する）ために用いられるフォノニック材料であって、
界面（interface surface)であって、その界面上に作用する流れ(flow)中の少なくとも１つの波(wave)に関連付けられる圧力に応答して動作するように構成されるものと、
その界面から延びているサブサーフェス特徴部(subsurface feature、表面下構造体）であって、当該サブサーフェス特徴部は、フォノニック結晶または局在共鳴(locally resonant)メタマテリアルを含み、それらフォノニック結晶または局在共鳴メタマテリアルは、前記界面を介して前記流れから得られる前記圧力に基づき、少なくとも１つの周波数を有する前記少なくとも１つの波を受けてその少なくとも１つの波の位相を変更するように構成されるものと
を含み、
前記界面は、前記少なくとも１つの波の前記変更された位相に応答して、ある周波数、ある位相およびある振幅で振動するように構成されるフォノニック材料。
（態様２）
前記界面の振動は、前記界面の近傍位置において、前記流れの速度場および圧力場のうちの少なくとも一方を変更するように構成されている態様１に記載のフォノニック材料。
（態様３）
前記界面を介して流体と構造体との間で行われる前記相互作用(the fluid-structure interaction）は、複数の周期または複数の時間間隔にわたって発生する態様１に記載のフォノニック材料。
（態様４）
前記界面は、流れの表面に対して並列配置される態様１に記載のフォノニック材料。
（態様５）
前記界面は、流れの表面と同じ位置または流れ表面の背後に配置されるとともに、流れに対して相互作用を行うように構成される態様１に記載のフォノニック材料。
（態様６）
流れの表面は、前記界面と流れとの間に介在させられ、
前記界面は、前記流れの表面を介して前記流れに対して相互作用を行うように構成される態様１に記載のフォノニック材料。
（態様７）
前記界面は、流れの表面と一体化させられる態様１に記載のフォノニック材料。
（態様８）
前記サブサーフェス特徴部は、フォノニック結晶を含み、そのフォノニック結晶は、自身の周期性を介して前記流れに対して相互作用を行うように構成される態様１に記載のフォノニック材料。
（態様９）   
前記サブサーフェス特徴部は、局在共鳴弾性メタマテリアルを含む態様１に記載のフォノニック材料。
（態様１０）       
前記局在共鳴弾性メタマテリアルは、前記流れの波との連成(coupling)または混成(hybridizing)により、前記流れに対して相互作用を行うように構成されている態様９に記載のフォノニック材料。
（態様１１）
前記フォノニック結晶または前記局在共鳴弾性メタマテリアルは、バンド構造を生成するように構成される態様１に記載のフォノニック材料。
（態様１２）
前記バンド構造は、阻止帯域を含み、
有限である前記構造体（finite structure）の応答は、打切り共鳴（truncation resonance）を示す態様１１に記載のフォノニック材料。
（態様１３）
阻止帯域の周波数であって負の性能メトリック値に対応するものでの界面運動(interface motion、界面の運動)は、前記波の振幅を減衰させることにより、前記流れの前記波に対して相互作用を行う態様１２に記載のフォノニック材料。
（態様１４）
前記バンド構造は、通過帯域を含む態様１１に記載のフォノニック材料。
（態様１５）
通過帯域の周波数であって正の性能メトリック値に対応するものでの界面運動(interface motion、界面の運動)は、前記波の振幅を増幅することにより、前記流れの前記波に対して相互作用を行う態様１４に記載のフォノニック材料。
（態様１６）
前記フォノニック材料／構造体は、フォノニック・サブサーフェス材料／構造体を含む態様１に記載のフォノニック材料。
（態様１７）
前記フォノニック・サブサーフェス構造体は、少なくとも概して流れの表面に対して直角である方向を向いている態様１６に記載のフォノニック材料。
（態様１８）
前記界面は、前記サブサーフェス特徴部によって影響を受けない流れの表面に隣接配置される態様１に記載のフォノニック材料。
（態様１９）
流れの表面であって可撓性を有するものが、前記界面と流れとの間に配置される態様１に記載のフォノニック材料。
（態様２０）
さらに、第２のフォノニック材料製構造体であって、前記流れの波の位相(phasing)を制御することによって前記流れに対して相互作用を行うように構成されたものを含み、その第２のフォノニック材料製構造体は、当該フォノニック材料から空間的に離散している態様１に記載のフォノニック材料。
（態様２１）
当該フォノニック材料は、前記流れ中の少なくとも一つの波の振幅を変更することにより、前記流れに対して相互作用を行うように構成され、
前記第２のフォノニック材料製構造体は、前記流れ中の少なくとも一つの波の振幅を変更することにより、前記流れに対して相互作用を行うように構成される態様２０に記載のフォノニック材料。
（態様２２）
前記フォノニック材料は、層流から乱流への遷移を遅延させるように構成される態様１に記載のフォノニック材料。
（態様２３）
前記フォノニック材料は、層流から乱流への遷移を加速させるように構成される態様１に記載のフォノニック材料。
（態様２４）
前記フォノニック材料は、乱流状態における表面抗力(surface drag、表面摩擦抗力）を減少させるように構成される態様１に記載のフォノニック材料。
（態様２５）
前記フォノニック材料／構造体は、乱流状態における表面抗力(surface drag、表面摩擦抗力）を増加させるように構成される態様１に記載のフォノニック材料。
（態様２６）
さらに、流れチャンバを含み、
その流れチャンバ内の前記流れのうちの少なくとも一つの表面は、前記界面を含む態様１に記載のフォノニック材料。
（態様２７）
前記サブサーフェス特徴部は、流れ方向に対してある角度を有する方向に延びるか、またはその流れ方向に対して平行である態様１に記載のフォノニック材料。
（態様２８）
前記フォノニック材料は、受動的または能動的な別の流れ制御デバイスと組み合わせて使用される態様１に記載のフォノニック材料。
（態様２９）
流れ(flow)を制御する方法であって、
界面(interface surface)上に作用する流れ中の少なくとも１つの周波数を有する少なくとも１つの波(wave)に関連付けられる圧力に応答して前記界面を動作させる工程と、
前記界面から延びているサブサーフェス特徴部(subsurface feature、表面下構造体）であってフォノニック結晶または局在共鳴(locally resonant)メタマテリアルを含むものを介して前記少なくとも１つの波を受ける工程と、
前記サブサーフェス特徴部を介して前記少なくとも１つの波の位相を変更する工程と、
前記少なくとも１つの波の前記変更された位相に応答して、ある周波数、ある位相およびある振幅で前記界面を振動させる工程と
を含む方法。
（態様３０）
当該方法は、流れに影響を与える工程を含む態様２９に記載の方法。
（態様３１）
当該方法は、層流から乱流への遷移を加速させるかまたは遅延させる工程を含む態様３０に記載の方法。
（態様３２）
当該方法は、乱流または層流を制御する工程を含む態様３０に記載の方法。
（態様３３）
当該方法は、流れ中の波の振幅を減衰させるかまたは増加させる工程を含む態様３０に記載の方法。
（態様３４）
当該方法は、波の構造の位相(phasing)に影響を与える工程を含む態様３０に記載の方法。
（態様３５）
当該方法は、流体または固体の流れに影響を与える工程を含む態様３０に記載の方法。
（態様３６）
当該方法は、ある流れ区分における固体(the solid、前記構造体）および流体間の熱伝達率を減少させるかまたは増加させる工程を含む態様３０に記載の方法。
（態様３７）
前記流れの流れ区分は、層流、乱流、遷移流、高速流、低速流、超音速流および極超音速流よりなるグループから選択される１つまたは複数を含む態様３６に記載の方法。
（態様３８）
前記流れは、内部流れおよび外部流れのうちの少なくとも一方を含む態様３６に記載の方法。
（態様３９）
当該方法は、ビヒクル(vehicle、乗物）の表面のフラッタ振動振幅を減衰させるかまたは増加させる工程を含む態様３０に記載の方法。
（態様４０）
当該方法は、流れ特性を変化させることにより、前記流れ内の熱伝達を変更する工程を含む態様３０に記載の方法。
（態様４１）
当該方法は、大気への再突入の間、表面摩擦抵抗および振動のうちの少なくとも一方を低減させることにより、ビヒクル(vehicle、乗物）において表面発熱およびフラッタ振動振幅のうちの少なくとも一方を変更する工程を含む態様４０に記載の方法。
（態様４２）
当該方法は、残留微小重力振動の悪影響を制御する工程を含む態様４１に記載の方法。
（態様４３）
フォノニック材料を設計する方法であって、
フォノニック・サブサーフェス材料を、安定化を誘起するために、当該材料の位相関係(phase relation）が負となり、当該材料の振幅が、流れの波の周波数のもとで制御されるか、または、不安定化を誘起するために、当該材料の位相関係(phase relation）が正となり、当該材料の振幅が、前記周波数のもとで制御されるように設計する工程を含む方法。
（態様４４）
流体または固体の流れ(flow)に対して相互作用を行う(interact)ために用いられるフォノニック材料であって、
界面(interface surface)から延びているサブサーフェス特徴部(subsurface feature、表面下構造体）であって、当該サブサーフェス特徴部は、フォノニック結晶または局在共鳴(locally resonant)メタマテリアルを含み、それらフォノニック結晶または局在共鳴メタマテリアルは、変調された重力場から得られる物体力(body force)に基づき、少なくとも１つの周波数を有する前記少なくとも１つの波を受けてその少なくとも１つの波の位相を変更するように構成されるものと、
その少なくとも１つの波の前記変更された位相に応答して、ある周波数、ある位相およびある振幅で振動させることにより、前記流れに対して相互作用を行うように構成される界面と
を含むフォノニック材料。
（態様４５）
流体または固体の流れ(flow)に対して相互作用を行う(interact)ために用いられるフォノニック材料であって、
界面(interface surface)であって、その界面上に作用する流れ中の少なくとも１つの波(wave)に関連付けられる圧力に応答して動作するように構成されるものと、
その界面から延びているサブサーフェス特徴部(subsurface feature、表面下構造体）であって、当該サブサーフェス特徴部は、均質かつ一様な弾性構造体を含み、その弾性構造体は、前記界面を介して前記流れから得られる前記圧力に基づき、少なくとも１つの周波数を有する前記少なくとも１つの波を受けてその少なくとも１つの波の位相を変更するように構成されるものと
を含み、
前記界面は、前記少なくとも１つの波の前記変更された位相に応答して、ある周波数、ある位相およびある振幅で振動するように構成されるフォノニック材料。