你知道一位美國士兵需要背負(fù)多少電池重量嗎?對(duì)于大部人來說,步行并且背負(fù)軍事套件是一件令人厭煩的工作,因?yàn)殡姵卣忌眢w攜帶重量的四分之一。田納西州橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室的工作人員說:“通常美國士兵在野外攜帶大約20磅(9公斤)的防彈衣和18磅(8公斤)的電池。如果我們能夠整合這兩者,就可以減少士兵的總重量?!?/p>
到目前為止,該研究團(tuán)隊(duì)通過將二氧化硅納米粒子納入電池的電解液(一種允許電荷流動(dòng)的液體)來設(shè)法制造小型防彈電池。這意味著電解質(zhì)在沖擊時(shí)變得剛性,這是一種稱為剪切增稠的過程。而通常情況下,電解質(zhì)中微粒之間的輕微排斥力可以使它們流過彼此,但是沖擊克服了這種力,并且粒子鎖定在一起表現(xiàn)得像固體,其足夠堅(jiān)固可以阻止子彈。而添加二氧化硅納米粒子僅占電池總重量的約3%。
雖然美國軍方已經(jīng)有可穿戴式電池組,但這些電池組并沒有提供任何防彈保護(hù),如果受到損壞,它們可能會(huì)發(fā)生火災(zāi),爆炸或排放有毒氣體,影響到士兵。美國空軍希望可以利用這種穿戴式電池來阻止手槍子彈,并計(jì)劃在明年制定有效的設(shè)計(jì),然后再制造原型。如果該技術(shù)研發(fā)成功還可以使電動(dòng)汽車更好地承受沖擊,保障安全。
雖然目前測試取得了階段性成功,但相關(guān)負(fù)責(zé)人表示,在擴(kuò)大規(guī)模時(shí)還有一些挑戰(zhàn)需要克服。其中之一是:“通常將液體電解質(zhì)注入電池中,但這對(duì)于變硬的剪切增稠液體是不可能的”。而倫敦大學(xué)學(xué)院從事相關(guān)研究的教授Helen Wilson說道:“使用剪切增稠流體作為電動(dòng)汽車電池沖擊保護(hù)的想法非常聰明, 但這可能存在工程挑戰(zhàn)。畢竟將技術(shù)進(jìn)一步擴(kuò)展以制造可穿戴電池作為盔甲可能有點(diǎn)異想天開?!?/p>
不管最后該項(xiàng)研究能否成功,但目前美國士兵負(fù)重過大,造成大量傷損的事實(shí)是無可厚非的。軍隊(duì)中因肌肉和骨骼傷損而退役的士兵每年也都在增加,如果軍隊(duì)不對(duì)減輕戰(zhàn)斗負(fù)重采取進(jìn)一步的措施,士兵的戰(zhàn)斗力會(huì)嚴(yán)重下降。所以,減輕負(fù)荷、防止損傷是勢(shì)在必行的。
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