近日,西安科技大學通信與信息工程學院黃曉俊教授團隊在國際頂級期刊《Advanced Science》(中科院一區(qū)TOP期刊,影響因子14.1)發(fā)表了重要研究成果。該團隊成功研制出一款基于ITO - 水協(xié)同損耗機制的超寬帶、超薄、光學透明超材料吸波器,為煤礦井下復雜電磁環(huán)境中的設備防護提供了全新解決方案。
煤礦井下大功率機電設備運行時會產(chǎn)生強烈且復雜的電磁干擾。這種干擾會嚴重影響傳感器、通信及控制系統(tǒng)的正常運行,可能引發(fā)瓦斯檢測儀讀數(shù)錯誤、無線通信中斷等問題,直接威脅礦山生產(chǎn)安全和礦工生命健康。傳統(tǒng)金屬屏蔽方案存在不透明、體積大、易腐蝕等缺點,無法滿足井下實時可視化監(jiān)測與設備小型化的需求。
此次研發(fā)的新型電磁波吸波器,創(chuàng)新性地將圖案化氧化銦錫(ITO)薄膜與充水樹脂框架相融合。借助ITO薄膜的透光特性,該吸波器能夠實現(xiàn)儀器面板的無遮擋可視化監(jiān)測,同時兼顧電磁防護與實時狀態(tài)觀測。
該吸波器的核心優(yōu)勢在于實現(xiàn)了功能協(xié)同。它既彌補了純水基吸波器低頻性能不佳的不足,又克服了傳統(tǒng)超材料吸波器不透明的弊端。與現(xiàn)有同類材料相比,這款吸波器在帶寬、厚度、初始吸收頻率等關鍵指標方面均名列前茅。
此項研究成果不僅為煤礦智能開采提供了關鍵的電磁防護技術支撐,還可拓展應用于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、精密電子設備等復雜電磁環(huán)境下的屏蔽場景,對于提升相關領域設備的可靠性與安全性具有重要意義。

圖1微波暗室測試環(huán)境




圖2性能測試曲線


圖3現(xiàn)場測試
來源:西安科技大學通信與信息工程學院


