中新社西安2月6日电 (记者 但天野)6日，西安科技大学记者获悉，其研究团队与南京航空航天大学等合作，成功研制出光学透明水基超材料吸收体。这项被称为“透明电磁屏蔽”的黑科技，解决了数千米深井复杂电磁环境下“防护与监控不兼容”的行业难题，为智能矿山安全提供了新的解决方案。
图为吸附剂试验现场示意图。图片提供：西安科技大学
据了解，在数千米深度的煤矿井下，大型矿山机械运行时噪音很大，并且干扰变频器、通风系统等设备运行时产生的电磁波。气体很容易扭曲瓦斯探测器读数、通讯中断和设备故障，给煤矿安全生产带来致命风险。传统的金属屏蔽材料虽然可以阻挡部分干扰，但其体积庞大、不透明、容易腐蚀、无法将轻薄与宽带屏蔽结合起来，难以满足复杂地下场景的需求。
“煤矿井下电磁环境非常复杂，低频干扰多，设备排列密集，传统材料‘防不胜防’或‘看不见’，我们的设计将这两点剔除。西安科技大学黄晓军教授表示，经过两年多的反复测试，研究团队最终确定了“ITO薄膜+水性树脂”的复合结构方案，赋予了吸收剂“防护+透明”的双重性能。
吸收剂由四层组成呃功能结构。顶层是具有特殊图案的方形高阻ITO谐振层，中间层是十字形空腔树脂层，注入水形成吸收区，底层是方形低阻ITO反射背板。所有功能层均沉积在总厚度仅为 13 毫米的柔性聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET) 基材上。
在西安科技大学煤田综合实验实训中心模拟矿井巷道中，团队搭建大功率电磁干扰环境，通过变频器等设备模拟复杂的井下电磁场，测试对精密电子设备的屏蔽效果。
实验中，如果没有吸收器，放置在干扰源附近的模拟万用表的测量误差达到80%。基于单片机的数字电子钟经常出现这种情况，时间显示完全扭曲。这与井下电磁干扰造成设备故障的现象非常吻合。当研究人员将吸收体涂覆在设备外部时，模拟万用表的测量误差被控制在2%以内，完全满足工业级精度要求。数字电子钟显示很快稳定，时间检索准确。此外，信号防护测试表明，该吸波体能够完全阻挡Wi-Fi信号，并显着衰减移动通信信号，进一步证明了其强大的电磁屏蔽能力。
参与实验的煤矿工程师表示，实测吸附剂的性能超出了预期。其透明的特点可以让工作人员实时观察设备的运行状态，在煤矿安全生产中具有很大的应用价值。它还有excel良好的耐腐蚀性和防潮性，使其适用于灰尘和湿度较高的地下环境。 3D 打印制造有利于大规模生产和现场部署。
“这款吸波器的创新更进一步，解决了煤矿井下的电磁防护问题，为复杂环境下的电磁兼容电磁兼容提供了新范式。黄晓军表示，这项技术还可以应用于工业物联网、精密仪器、智能传感器等领域，可以解决工业生产中的电磁干扰问题，提高设备运行的可靠性。随着技术的成熟和产业化的进步，这种“透明电磁屏蔽”有望在智能矿山、高端制造等领域发挥作用。产业，让电磁干扰不再成为产业发展的障碍（完）。如果没有购票软件，古人怎么回家过年呢？
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