6厘米小发射机沉到水下30米，115米外岸上收到信号

一台约6厘米见方的小发射机，放到千岛湖约30米深处，115米外的岸上仍能收到它的信号。西安交通大学11月12日介绍的这套实验系统，整机功耗为10.4毫瓦。它靠压电材料带动小磁体往复扭转，让磁场传递信息，而不是把一根常规金属天线不断缩小。

为什么水下设备不直接用手机那样的无线通信？高频信号进入水和地下等环境后容易衰减。降低频率有助于穿透，但电磁波的波长也变长，传统高效天线往往随之变大。SLAC国家加速器实验室在2019年介绍相关研究时，就把小体积、发射效率和传输带宽之间的矛盾列为便携通信的难题。能把信号送出去，还得考虑发射设备能否随身携带、能装多少电池。

机械天线正是绕开部分体积限制的一条已有路线。SLAC当年的装置约10厘米长，利用晶体的机械振动产生电信号。2025年《自然通讯》又报告了压电陶瓷驱动磁盘旋转的厘米级装置，在水下100米处测到磁场，功耗约0.61瓦。因此，水下传信、用机械动作驱动磁体，都不是这次才出现的点子。

西安交大的方案改用往复扭转，并利用谐振把动作放大。谐振可以想成推秋千：踩准节奏，小幅度推动也能维持较大的摆动。这里摆动的不是载人的秋千，而是磁体的方向，目的是用较少的驱动能量持续改变磁场。新的实验组合是小型完整发射系统、毫瓦级功耗，以及从湖水传到岸上的百米级链路。

这类结果该怎样比较？距离更远、功耗更小，并不能脱离频率、接收器、介质和信息传输速度单独排名。2025年的海水场景与此次千岛湖实验不是同一赛道上的计时赛。我们认为更有意义的变化，是工程师有了另一种低功耗结构可选，而不是把两个数字相除就宣布性能提高几十倍。

对普通人，这项研究更接近水下监测设备的省电工具，而非潜水时能刷视频的新网络。长期放在水里的传感器，除了把数据送上来，也要面对换电池和维护的麻烦。若通信所需电量下降，系统设计就能把更多余量留给测量或运行时间。真正落地时，还要把发射端、接收端和传输任务作为一套系统考察；湖中收到信号，是其中一个明确的实验台阶。

原文发布时间：西安交通大学，北京时间2026年11月12日15:23／美国东部时间2026年11月12日02:23（EST）。