北京
這種智能面板可安裝在墻壁、天花板或家具上，輕松將信號反射到角落、信號盲區，并直達特定設備。
下一代移動互聯網速度將極快，但它有一個重大的物理弱點——一堵混凝土墻或一群經過的人就能讓信號戛然而止。
如今，一種新型“超晶體面板”被設計出來，旨在解決6G網絡中的這一主要難題。
這款由芬蘭阿爾托大學研究人員開發的平價3D打印設備，能夠被動地將無線電波引導繞過墻壁和轉角等物理障礙。
有趣的是，這些智能面板可以安裝在墻壁、天花板或家具上，輕松地將信號反射到角落、盲區，并直接射向特定設備。
6G信號阻擋問題
科技行業正全力沖刺超高速6G網絡。未來的6G網絡很可能借助太赫茲波（也稱為亞毫米波輻射或遠紅外光），實現前所未有的太比特/秒數據傳輸速度。
然而，承載海量數據所需的高頻信道非常脆弱。
與早期網絡寬廣的波形相比，6G信號難以繞過障礙物。通常，解決信號盲區意味著要購置更多電子設備。
運營商需要安裝耗電路由器、復雜的中繼器和昂貴的基站，才能將信號推送到地下室、工廠或長走廊等難以到達的地方。
但阿爾托大學的團隊認為，他們僅靠一種低技術含量的方案就能解決這個問題。超晶體面板是3D打印的塑料塊，無需電力即可反射、彎曲和塑形無線電波。
博士研究員馬赫迪·阿斯加里解釋說：“當一個房間太暗時，你可以增加更多燈具——或者用簡單的鏡子來引導已有的光線。這就是這些超晶體的作用，只不過它們引導的是無線電波。”
這些面板不依賴電線或微芯片，而是通過幾何結構來發揮作用。它們是借助先進計算機優化設計的體積式結構。
通過精確計算內部塑料形狀與電磁場相互作用的方式，研究人員可以同時控制多路信號。
這項技術的早期嘗試使用扁平的、單層超表面。然而，二維平面缺乏同時操控多個角度的物理自由度。如果信號從錯誤的角度射入，超表面就會失效。
阿斯加里補充說：“與以往提出的單層智能表面不同，這些體積式超晶體可以設計為獨立控制多個入射信號或頻段——這是實現現實通信的一個關鍵要求。”
低成本解決方案
與依賴昂貴且需高維護的控制電路的傳統智能表面相比，這些3D打印的超晶體面板提供了一種經濟實惠、低維護的替代方案。
采用每片成本僅幾十歐元的廉價耗材，這些面板可以按特定環境定制制造，而非采用一刀切的模式。
對于工業空間而言，這可能是一個巨大的優勢。在廣闊的倉庫或復雜工廠車間內布置6G網絡，通常需要大量的基礎設施。更糟的是，這些網絡持續耗電并要求日常維護。
研究人員指出，這使得它們在布局靜態或緩慢變化的工業環境中極具吸引力，例如工廠、倉庫、長走廊以及室內5G/6G網絡。在這些場景下，被動式、定制設計的結構可以安靜地傳遞信號，無需持續維護或有源供電。
研究團隊目前正在尋找產業合作伙伴，以將這項技術商業化。
雖然目前的原型是靜態的，但下一步是使其具有可調性。團隊已經在研究如何制造可調諧、可重構的面板，使其能夠隨著環境變化而調整，同時保持制造過程簡單且成本低廉。
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