鉅大LARGE | 點擊量:933次 | 2020年07月20日
大海之下 無人機電池“電”力無限
據(jù)外媒日前報道,包括波音公司在內(nèi)的幾家大公司正不斷推進水下無人機的研發(fā)進程,這類無人機要更好的續(xù)航電池以保證完成任務(wù)。而美國麻省理工學院新成立的“開放式水動力”研究組,已研發(fā)出全新的鋁水供電系統(tǒng),讓水下供電更安全,更持久。
關(guān)于探測海洋、尋找魚群或拍攝潛水者來說,水下無人機都是必不可少的工具,但現(xiàn)有裝備有一個明顯缺點,就是每次充電的行駛里程有限。而麻省理工對“開放式水動力”領(lǐng)域的研究,改變了當前水下無人機供電的“游戲規(guī)則”。研究者讓電力系統(tǒng)“喝”海水,就能激活電池,并且讓電池的儲電能力提升了10倍。
過去,水下無人機通常使用鋰離子電池供電,但這會帶來一些問題,比如鋰離子電池容易引發(fā)火災(zāi),一般情況下無法空運,只能用輪船運輸。這意味著使用鋰離子電池供電的機械有飛行范圍限制。而“開放式水動力”的研究人員表示,已經(jīng)找到了更好的供電方式。他們說,新方法與汽車引擎類似,馬路上飛奔著的汽車是將空氣作為氧化劑來完成供能化學反應(yīng),而他們的新系統(tǒng)其實是用海水代替了空氣。
伊恩·麥凱是“開放式水動力”研究組的共同創(chuàng)始人之一,他指出,新供電系統(tǒng)重要由一個鋁合金陽極、一個鎳合金陰極,和一個堿性電解液組成。當海水被吸入系統(tǒng)時,陰極會將其水解為氫氧化物陰離子和氫氣,之后陰離子又會與鋁合金陽極發(fā)生反應(yīng),生成氫氧化鋁,并釋放電子,此時電路就獲得電力。
研究團隊稱,與傳統(tǒng)鋰離子電池相比,鋁水供電系統(tǒng)的儲電能力新增了10倍,整個化學反應(yīng)過程只有在系統(tǒng)完全被海水淹沒時才觸發(fā),不僅耐用而且安全。此外,研究者還指出,雖然在與海水的反應(yīng)中,鋁合金陽極容易被腐蝕,但因為制造成本低,所以不會影響使用。
很快,人們就將了解新系統(tǒng)所標榜的這些優(yōu)勢到底效果如何。“開放式水動力”研究組正與美國海軍合作,計劃將這些電池使用于探測敵方特種的聲學傳感器中。而另一家名為“自由激流”的公司也在尋求合作,過去他們的水下測繪無人機一次充電后,只能旅行大約185公里,而新技術(shù)預(yù)計能使之擴大到1852公里。
然而,以上猜測可能只是冰山一角,“開放式水動力”發(fā)電系統(tǒng)能夠應(yīng)用在多個領(lǐng)域中,從而幫助人類更好地了解海底的一切。它可以為水下電車供電,使其行駛得更遠,也可以讓測量儀器下潛更深,繪制海底或?qū)ふ页链K梢宰屵h程石油勘探,或搜索失蹤飛機更加容易,比如幫助解決2014年的馬航墜機事件。
伊恩·麥凱表示,在搜尋或測繪過程中,深度下潛和返回地面兩個過程中耗能最大,所以過去水下無人機的工作時間非常有限,但新電力系統(tǒng)在這方面有所改善,將提升工作效率。
上一篇:鋰離子電池公司悶聲發(fā)大財