西安高校研发“透明电磁盾牌” 为智能采矿筑起“防护墙”

  中新网西安2月6日电 (记者 党田野)记者6日从西安科技大学获悉,该校研究团队联合南京航空航天大学等单位,成功研发一种光学透明水基超材料吸收器。这款被称为“透明电磁盾牌”的黑科技,破解了千米深井复杂电磁环境下“防护与监控不可兼得”的行业难题,为智能采矿安全提供了全新解决方案。

图为该吸收器试验现场示意图。西安科技大学供图

  据了解,在千米深煤矿井下,大型采矿机械轰鸣运转,变频器、通风系统等设备运行产生的电磁干扰,易导致瓦斯探测器读数失真、通信中断、仪器失灵,给煤矿安全生产埋下致命隐患。传统金属屏蔽材料虽能阻挡部分干扰,但笨重不透明、易腐蚀,且无法兼顾宽频防护与轻薄特性,难以满足井下复杂场景需求。

  “煤矿井下的电磁环境极其复杂,低频干扰多、设备布局密集,传统材料要么‘防不住’,要么‘看不见’,我们的设计就是要同时解决这两个核心问题。”西安科技大学教授黄晓俊介绍,团队经过两年多的反复试验,最终确定了“ITO薄膜+水基树脂”的复合结构方案,让吸收器具备了“防护+透明”的双重特质。

  该吸收器由四层功能结构组成:顶层是带有特殊图案的高方阻氧化铟锡(ITO)谐振层,中间是十字形空腔的树脂层,注入水后形成吸收区域,底层则是低方阻ITO反射背板,所有功能层都沉积在柔性聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基板上,整体厚度仅13毫米。

  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巷道中,团队搭建了高功率电磁干扰环境,通过变频器等设备模拟井下复杂电磁场景,测试其对精密电子设备的防护效果。

  实验中,未使用吸收器时,放置在干扰源附近的模拟万用表测量误差高达80%。基于微控制器的数字电子钟则频繁闪烁,时间显示完全失真,这与井下电磁干扰导致的设备故障现象高度一致。当研究人员将吸收器覆盖在设备外部后,模拟万用表测量误差控制在2%以内,完全满足工业级精度要求;数字电子钟的显示屏迅速稳定,时间恢复准确。此外,信号屏蔽测试显示,该吸收器能完全阻断Wi-Fi信号,并显著衰减移动通信信号,进一步验证了其强大的电磁屏蔽能力。

  参与实验的煤矿工程师表示,这款吸收器的实测表现超出预期,其透明特性让工人能实时观察设备运行状态,在煤矿安全生产中具有极高的应用价值。此外,产品耐腐蚀、抗潮湿,适配井下多尘高湿环境,3D打印制造便于批量生产与现场部署。

  “这款吸收器的创新之处,不仅在于解决了煤矿井下的电磁防护难题,更在于为复杂环境下的电磁兼容提供了新范式。”黄晓俊称,该技术还能应用到工业物联网、精密仪器、智能传感器等领域,解决工业生产中的电磁干扰问题,提升设备运行可靠性。随着技术不断成熟和产业化推进,这款“透明电磁盾牌”有望在智慧矿山、高端制造等多个行业发挥作用,让电磁干扰不再成为行业发展的阻碍。(完)

【编辑:梁异】
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发布时间:2026-02-07 09:51:53 扣逼喷水 来自湖南

解读|《交通运输部关于修改〈民用航空器事件调查规定〉的决定》学习上刻苦认真,成绩优异;工作上,担任班级团支书,同时在大二透过自我的努力和表现,担任系学生党支部负责人,尽职尽责,为同学们服务,认真组织开展班内活动和学生党员的教育工作,受到老师、同学们认可;另外我还用心参加社会实践活动,如家教行动,2010年社会暑期实践活动,中国第八届动漫节志愿者等;在思想上持续用心进步,身为支部负责人的我,以身作则,学习领会党的理论思想并运用到实践中,于2011年4月顺利加入中国共产党,成为一名中共预备党员,之后我也更严格要求自我。根据《行动计划》,浙江省全面对标党中央、国务院的重大决策部署,立足地方,持续推进《浙江省专利条例》《浙江省反不正当竞争条例》《浙江省著作权管理办法》等地方性法规修订工作,助力知识产权保护地方标准出台。芜湖市人民政府副市长贺东总结芜湖近几年创新产业新成就,他表示全国机器人专利创新创业大赛已成为芜湖发现优秀项目和人才、推动创新创业的重要平台,希望国家、省知识产权局和国家知识产权运营服务平台继续关心和支持芜湖知识产权事业发展。

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