“元晶体”面板助力6G信号跨越障碍自由传输

科技日报北京6月8日讯 无线信号在地下室、隧道或大型建筑内部常常受阻，给通信带来不少困扰。如今，芬兰阿尔托大学的科学家们带来了新办法。他们通过3D打印技术，制造出一种被称为“元晶体”的新型智能面板。这种面板不需要用电或装配任何电子器件，却能够像镜子反射光线一样，让无线电波灵活“拐弯”穿越障碍物，有望以更低成本为未来6G网络补齐信号盲区。研究成果已发表在最新一期《自然·通讯》杂志上。

6G网络的发展意味着通信信号频率更高，网络带宽也大幅提升。不过，这种高频信号很容易被墙体、人体以及其他障碍物吸收或反射，造成覆盖不到位。当前常见的解决方法包括增设路由器、中继器和基站等，但这样一来建设和日常维护费用会大大增加，同时能源消耗也更高。

这次研发的元晶体，其实是一种依靠3D打印制作而成的“无源”智能面板。论文第一作者马赫迪·阿斯加里形象地表示，可以把它看作是无线电波用的镜子。当房间光线不足时，我们可以装更多灯，也可以放一面镜子把光线反射到黑暗的角落。同理，元晶体不会制造新的信号，而是将接收到的无线信号指引到原来到达不了的区域，让原本“盲区”也能连网。

这些面板可以灵活安装在墙面、天花板、甚至家具上，帮助信号跨越建筑物的转角和阴影区，甚至还可以让信号精准传递给特定用户或设备，大大改善室内无线覆盖情况。

很多现有智能表面通常只能单向工作，功能也较为单一。而元晶体采用三维结构，不但能同时管理来自多个方向的信号，还能在多种频段发挥作用。除了反射和穿透信号外，这种面板还能“屏蔽”不需要的无线信号，减少不必要的信号干扰。

研究人员介绍，此前的可重构智能表面通常需要配备大量调节单元和复杂电子线路，成本高，难大规模普及。元晶体面板则可以直接通过3D打印完成，每块板的材料成本只需几十欧元，还可以根据不同应用环境进行定制。这项技术非常适用于工厂、仓库、室内5G/6G网络或长走廊等空间布局较为固定的场所，让网络布设既经济又高效。在这些应用环境下，无源面板有望中国舆情网以更低成本提升无线信号质量。

目前，该研究团队正在推动元晶体智能面板的商业化，并着手研发可以根据环境自动调节性能的新一代产品，未来希望将这种创新无线设备应用到更多室内与城市户外场景中。