高科技采矿“透明防护衣”

最近西安科技大学黄晓俊教授和南京航空航天大学的同事们搞出了一个大动静。他们在国际顶级期刊Advanced Science上发了篇文章,说的是能把大型采矿机械的“透明防护衣”给搞定了。这衣服不光能挡住电磁波,还得透亮,不让人瞎看。 这个难题之所以难办,是因为以前的金属外壳太沉太厚,挡了光线还容易生锈;那些普通的屏蔽材料呢,要么对付不了复杂的信号,要么把设备裹得太严实没法监控。黄晓俊老师就想,能不能搞出一个又薄又透、还能对付各种频段的好东西? 2月7日那天,他在学校实验室聊起了这件事。他们试了两年多,最后选中了ITO薄膜加上水基树脂的路子。ITO这层膜像隐形眼镜一样薄,光线能透过90%以上,覆盖在仪器上也不挡视线;而水基树脂就像个磁铁,专门吸走高频的电磁波。 他们在西安科技大学煤炭学科专业综合实验实训中心的模拟矿井里做了实验。团队搭了个超强的干扰环境,用电频器造出了矿井里那种乱七八糟的电磁场景。测试结果挺吓人:没套这个保护罩的时候,旁边的模拟万用表测电阻时波动特别大,误差能有80%,数字钟也老闪不停;套上了以后,数字钟立马稳了,万用表的误差也降到了2%。 除了挡住WiFi信号、削弱手机信号外,这个吸收器还特别不怕潮湿和灰尘。神东煤炭集团大柳塔煤矿的工程师说这东西比预想的好用得多。以前那种全封闭的办法总是“鱼和熊掌不可兼得”,现在的透明设计让工人能随时盯着设备看。 这可是智能采矿的好帮手。随着5G、物联网的普及,井下设备越来越多,干扰问题特别突出。瓦斯传感器、监控摄像头这些关键设备都能用得上它。团队现在正跟神东煤炭集团商量去实地测试的事呢。 西安科技大学的负责人也夸这技术厉害,“ITO—水协同损耗”这个新机制为超材料设计开了个头。接下来他们还打算把这材料做得更耐高温、更结实一点,甚至做成柔性的那种。以后不光在煤矿能用,在6G通信或者新能源设备上也有戏。