周末自驾出游，副驾刷着4K在线综艺，后排孩子连麦打游戏，前排同事开着视频会议……看似热闹的车内场景，却常因信号“掉链子”扫兴——金属车身、座椅头枕、乘客身体像一道道“隐形墙”，把无线信号挡得严严实实，卡顿、断连成了高频烦恼。

如今，这一痛点迎来了创新方案。南京航空航天大学（以下简称“南航”）电子信息工程学院罗宇教授团队联合东南大学崔铁军院士、张婧婧教授团队，研发出新型透明智能电磁材料，可有效破解车载环境下无线信号受阻、易中断的行业难题，相关研究成果发表于国际权威综合性学术期刊《国家科学评论》（National Science Review，影响因子 17.1）。

巧造“三明治”结构，车窗变身信号“导航员”

提到汽车挡风玻璃，人们印象里只有“透明、坚固、保障视野”的基础功能，却从未想过它能承担可曲面贴合的智能信号调控重任。罗宇教授团队的核心创新，正是打破这一固有思维，将车内面积最大的透明部件，打造成低成本、高性能的信号“智能调控平台”。

“传统车内通信解决方案要么成本太高，要么影响视野，很难兼顾性能与实用。”罗宇教授介绍，团队最初面临的核心难题，是如何在保证玻璃70%以上可见光透过率的前提下，实现对电磁波的高效信号调控。若直接采用常见的透明导电薄膜，虽能让光线透过，却会大量损耗信号，影响使用效果。

为此，团队另辟蹊径，以成本更低的柔性材料为基底，通过精细工艺，刻出细如发丝（线宽仅0.1毫米）的铜线阵列。团队将三层金属层与中间层巧妙叠加，打造出类“三明治”的核心单元，既能高效完成信号调控，又能保证73.5%的透光率，完全符合汽车挡风玻璃国家安全标准，不影响驾驶员视野与行车安全。

更巧妙的是，通过旋转单元中特定金属层的角度，就能连续调控信号强弱、改变传播方向，大幅简化结构，为后续复杂信号传输奠定基础。

“我们将无形的电磁波视作可灵活操控的流体，依托可曲面贴合的精细结构设计，引导信号按需传播，避免其被车身遮挡、无序反射。”罗宇教授补充道。这一创新，让车窗从单纯的“透光部件”变身为信号“导航员”，为破解车内通信困境开辟了全新路径。

智能波束调控，让信号“绕障”且“自愈”

这项研究的关键突破，是将“不易发散、可灵活穿行”的波束思路融入智能结构设计，打破了传统信号“走直线、遇阻即停”的局限。

普通电磁波类似手电筒光，一旦散开就会变弱，遇到车内金属头枕、乘客身体便会被遮挡、反射，导致手机、平板卡顿断连；而这类特种波束拥有两大“超能力”——会“拐弯”、能“自愈”，可沿弯曲路线绕开障碍，即便被遮挡一小部分，也能靠周围辅助信号“补位”，恢复完整传输。

针对车内常见的信号难题，团队设计了两种专属定制智能波束。侧窗专用——双向自适应波束服务后排乘客，可主动调整方向，从侧窗发出后自动向下、向车后拐弯，精准送达乘客身边，即便信号主通道被遮挡，也能靠辅助信号正常传输；后窗专用——集中增强型波束适配复杂后窗环境，可躲开头枕、行李遮挡，将信号汇聚至车厢中部，单侧被遮挡时仍能持续输送信号。

“我们研发的智能波束，就像为信号装上专属导航系统，具备自适应自愈特性，不管车内有多少障碍，都能精准稳定地传输信号。”罗宇教授形象地解释道。

实测性能优异，有望从车载通信拓展至多领域

团队搭建无线通信测试系统，通过传输高清彩色图像，直观印证了技术实用性，同时在真实车厢环境中，对比了“有无智能电磁结构辅助”的通信性能，结果令人振奋，信号传输出错概率实现断崖式下降，接收强度得到明显提升。

“这次实测，让我们很有成就感。从实验室理论设计，到真实车厢稳定效果，我们有望解决车内信号‘荒漠’的顽疾。”罗宇教授表示，这项成果采用的工艺可与汽车安全玻璃生产兼容，实现产业化无缝对接，未来汽车出厂时，挡风玻璃即可具备智能信号中继功能，低成本实现信号全车厢无死角覆盖。从更长远看，这种可曲面贴合、高透明的智能电磁界面，还能拓展应用到多个领域——智能建筑领域可增强室内5G覆盖，工业物联网领域可为设备提供可靠连接，生物医疗领域可兼顾医疗安全与无线数据监控。

扬子晚报/紫牛新闻记者  杨甜子

校对 陶善工