坐过火车的人都懂,想用手机上网打电话都很困难,常常会出现没有信号的情况。据研究表明,列车近 1/3 的能耗被用于车厢的温度控制,其中约有 3% 的能量通过车窗流失。为了阻止热量流失,保持车厢内温度,车窗的双层玻璃上常常涂有一层超薄金属涂层,可以让光线通过,热量却会被反射回来。比起普通玻璃,这些涂层玻璃让能源利用效率提高了将近四倍。
有一点不好的是,该金属涂层不仅会反射热量,也会阻挡手机信号。由于车厢本身就是金属材料,再加上车窗的这层金属涂层,整个车厢就被弄成了一个法拉第笼,阻挡了电磁信号的传输。因此火车上的手机信号就会变得很差。
为解决火车上的信号问题,瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)的研究人员制作了一种经过激光特殊处理的火车车窗玻璃,与普通火车车厢玻璃有着相同绝缘性能的同时,不会干扰到手机信号的接收。
研究人员使用了高精度激光剥除了车窗上面积约为 2.5% 的金属涂层,然后在这些没有金属涂层的地方绘制了一种肉眼看不见的特殊图形,可以让电磁波和光线通过,并将热量反射回来。
该技术已经在瑞士 Bern-Lotschberg-Simplon 铁路公司的火车上进行了实验并取得了成功。
研究人员希望该技术也可以用到其他领域。如今一些玻璃结构建筑也像法拉第笼一样,随着物联网的不断发展,建筑物材料是否对手机信号造成了阻挡这个问题应该引起人们的关注。未来的建筑材料如果能够使用频率选择表面,可以一边放行电磁波一边阻挡 WiFi 信号,将会有利于企业的网络安全。
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