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低辐射（low - e）涂层会衰减微波和无线电信号，影响通信。研究人员对 low - e 涂层进行频率选择表面（FSS）图案化研究。结果显示，激光烧蚀和光刻技术可降低信号衰减，且对隔热能力影响小。该研究使 low - e 涂层更适用于现代通信需求。
在当今建筑和汽车领域，节能成为关键追求，低辐射（low - e）窗户凭借其出色的隔热性能脱颖而出。low - e 窗户的核心是玻璃上的纳米多层涂层，由金属（M）和电介质（D）层以多种 D/M/D 配置叠加而成。其中，金属层（如 Ag、Au 或 Cu）负责提供低发射率并反射红外线（IR），电介质层（如 TiO?、SnO?、SiO?）则保护金属层并增强可见光透射，还有极薄的阻挡层防止金属层氧化和腐蚀。然而，low - e 涂层的金属层虽有诸多优势，却带来了一个麻烦：它像一个信号 “阻挡器”，严重衰减微波和无线电信号，如移动电信信号、Wi - Fi 和 5G 信号，在车辆配备金属基 low - e 窗户时，这种信号阻挡问题更为突出，严重影响车内的通信体验。
为了打破这一通信阻碍，来自未知研究机构的研究人员踏上探索之旅，开展了一项关于在银基 low - e 涂层上进行频率选择表面（FSS）微结构图案化的研究，相关成果发表在《Applied Surface Science Advances》。FSS 是一种在表面创建的二维周期性图案，能像 “信号筛选器” 一样过滤特定频率的入射电磁波。研究人员期望通过在 low - e 涂层的导电金属层中构建 FSS 结构，让通信信号顺利穿透，同时尽量不影响 low - e 涂层的隔热等原有性能。
研究人员为开展此项研究，主要运用了以下关键技术方法：首先是制备 low - e 涂层，选用刚性聚碳酸酯（PC）作为衬底，通过定制的在线磁控溅射系统沉积 TiO?、NiCr、Ag 和 SiO?等多层，再用浸涂机涂覆硬涂层树脂 MP101。接着进行 FSS 图案化处理，采用激光烧蚀和光刻技术在 Ag 层蚀刻 FSS 六边形贴片图案。最后利用多种仪器对样品进行材料表征，如用紫外 - 可见 - 近红外（UV - vis - NIR）分光光度计分析光学性能，用汽车天线罩测试仪测量信号衰减等。
在研究结果部分，研究人员首先对光学性能、发射率和衰减进行了分析。研究发现，图案化线宽越宽，去除的涂层面积越大，对光学性能和发射率影响越大。例如，原始 low - e 涂层的 IR 阻挡光（BIR）为 70%，可见光透射率（TVIS）为 64% ，经 FSS 图案化后，TVIS 受影响较小，但 BIR 在线宽 50μm 时降至 54% ，线宽 5μm 时为 65% 。发射率也随线宽变化，原始涂层发射率为 0.04，光刻后升至 0.13，激光烧蚀后为 0.26。在信号衰减方面，原始 low - e 涂层衰减均值达 30dB，而激光烧蚀和光刻处理后的样品衰减分别降至 1.0dB 和 5.7dB。不过，光刻图案化表面因线宽更细，衰减略高，这可能与电容耦合或信号隧穿有关。同时，研究人员还发现较细线宽的图案肉眼几乎不可见，更适合建筑或汽车应用，且光刻图案质量更优，边缘锐利。
其次，在形态学方面，通过扫描电子显微镜 - 能量色散 X 射线光谱仪（SEM - EDX）分析发现，激光烧蚀区域中心和边缘有不同元素分布特征，中心部分 Ag 和 NiCr 完全被去除，边缘有纳米岛形成；光刻区域则完全去除了 Ag 膜，对 TiO?和 NiCr 层影响极小，且两种方法都未损坏 PC 衬底。
最后，在耐久性方面，经 Bayer 和 Steel Wool 测试，光刻图案化样品耐磨性更好，激光烧蚀样品因边缘粗糙，磨损后 haze 值增加更明显。但两种方法处理后的样品附着力都很好，等级均为 5B。
研究结论和讨论部分指出，该研究对比了激光烧蚀和光刻两种 FSS 图案化方法在 low - e 涂层上的应用。在 Ag 层创建 FSS 图案可大幅降低 5G 信号衰减，同时保持光学参数基本稳定。较细线宽能更好地保留 IR 阻挡能力，但会因电容耦合使信号衰减略有增加。激光烧蚀成本低、速度快，但有材料堆积问题；光刻图案质量高、不影响其他层，但对环境要求高。未来进一步优化光刻技术和激光图案化参数，有望开发出高效、坚固且对电信信号透明的 low - e 涂层，还为使用不同聚合物基衬底（如柔性 PC、PET 或 PEN 薄膜）提供了可能，这对于推动建筑和汽车领域的通信技术发展意义重大，让 low - e 窗户在节能的同时，不再成为通信的阻碍，为人们带来更舒适、便捷的生活体验。
