麻省理工為水下無人機研發新型電池靠「喝」海水激活

知識 07-15

據外媒「新聞圖譜」科技網站日前報道，包括波音公司在內的幾家大公司正不斷推進水下無人機的研發進程，這類無人機需要更好的續航電池以保證完成任務。而美國麻省理工學院新成立的「開放式水動力」研究組，已研發出全新的鋁水供電系統，讓水下供電更安全，更持久。

對於探測海洋、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」領域的研究，改變了當前水下無人機供電的「遊戲規則」。研究者讓電力系統「喝」海水，就能激活電池，並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電池供電，但這會帶來一些問題，比如鋰電池容易引發火災，一般情況下無法空運，只能用輪船運輸。這意味著使用鋰電池供電的機械有飛行範圍限制。而「開放式水動力」的研究人員表示，已經找到了更好的供電方式。他們說，新方案與汽車引擎類似，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，而他們的新系統其實是用海水代替了空氣。

伊恩·麥凱是「開放式水動力」研究組的共同創始人之一，他指出，新供電系統主要由一個鋁合金陽極、一個鎳合金陰極，和一個鹼性電解液組成。當海水被吸入系統時，陰極會將其水解為氫氧化物陰離子和氫氣，之後陰離子又會與鋁合金陽極發生反應，生成氫氧化鋁，並釋放電子，此時電路就獲得電力。

研究團隊稱，與傳統鋰電池相比，鋁水供電系統的儲電能力增加了10倍，整個化學反應過程只有在系統完全被海水淹沒時才觸發，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中，鋁合金陽極容易被腐蝕，但因為製造成本低，所以不會影響使用。

很快，人們就將知道新系統所標榜的這些優勢到底效果如何。「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於探測敵方潛艇的聲學感測器中。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後，只能旅行大約185公里，而新技術預計能使之擴大到1852公里。

然而，以上猜測可能只是冰山一角，「開放式水動力」發電系統能夠應用在多個領域中，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，繪製海底或尋找沉船。它可以讓遠程石油勘探，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，但新電力系統在這方面有所改善，將提升工作效率。

來源：北京青年報

編輯：刁月半

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