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標題: 讓電池為士兵擋子彈﹐美軍新型態電池身兼供電與防護機能 [打印本頁]

作者: jiunn36 時間: 2018-5-31 12:13 AM 標題: 讓電池為士兵擋子彈﹐美軍新型態電池身兼供電與防護機能

[attach]123567170[/attach]　　電池應用範圍非常廣泛﹐除了日常3C用品﹐也會在軍中設備看到﹐而且軍人還要時常背在身上。其中美國軍人平均日攜帶18磅(約8公斤)的小型動力電池﹐這重量只比防護設備少2磅而已﹐如果可以把電池變成一種防護設備﹐讓衣物設備兼具儲能與防具功能﹐或許能大大提升行動靈活度。
　　目前美國橡樹嶺國家實驗室(ORNL)的 Gabriel Veith正進行相關實驗﹐為了負重高﹑疲憊的軍人製造防護性電池(protective battery)。研究中的電池原型乍看之下只是常見的電池組﹐不過研究員加了一點料﹐在電池添入二氧化矽(silica)﹐這些奈米粒子不會影響電池電解質流體性質與導電性﹐而當電池受到衝擊﹐像是被子彈擊中時﹐二氧化矽液態電解質會轉變成固體﹐研究認為這可以阻止子彈擊穿電池﹐進而保護軍人。
　　這種電解質為非牛頓流體(non- Newtonian fluid)種類中的「剪切增稠流體」﹐在正常狀態下保持液態與具有良好導電性﹐而受到衝擊或受力時﹐會使液體結構改變﹐黏度﹑硬度與體積都會上升﹐可降低子彈射穿或是電池﹑電極變形危險。
　　Veith和與團隊已經證明這種方法適用小型電池﹐但還無法擴大範圍使用﹐目前已有一些士兵穿戴新防護性電池設備。不過該電池防具也不是那麼好康﹐如果子彈擊中錯誤位置﹐也可能會發生電池洩漏或爆炸。該系統也為因應美國軍方要求﹐設計成可充式電池﹐遺留的毒物也比較少﹐假如這些電池未來越來越好用與安全﹐潛力無限﹐可說是將來防具潛力軍。
　　美國國防部2018年4月在SBIR/STTR提出一系列研究要求﹐並在編號AF182-051主題中提到﹐戰地空軍雖然常用通訊與電子設備﹐但慣用電池BA-5590等在重量﹑形狀與尺寸上皆不符合人體工學﹐因此他們希望能打造可裝在背心﹑護甲中的輕薄電池。
　　不過電池變薄或變厚可能都會導致護甲兼容性問題﹐因此國防部想讓電池兼具儲能與防護效果﹐而他們發現先前的剪切增稠電解質研究報告﹐想藉此減少軍人的受傷機率。國防部也要求電池得是可充式的﹐理想重量能量密度可達 200Wh/kg﹐可用溫度範圍則在攝氏-30度到60度之間﹐也希望在所有濕度狀態下都擁有足夠性能。
　　根據Futurism報導﹐政府是美國最大的環境污染者之一﹐且通常把清理工作外包或是沒有按照標準清理﹐處理方式通常就是放一把火全燒而已。美國國防部也意識到氣候變遷是個國家安全問題﹐也許推動可重複利用﹑耐用的電池是個支持減緩環境與氣候議題的解決方案。

作者: nick40166 時間: 2018-6-2 05:51 PM

感覺現在美軍的新發明都跟電有關
到時如果不小心沒電漏電或是裝備故障
就像摩托車的電腦晶片依樣
發動不起來
不過一系列的高科技真的讓台灣大開眼界
畢竟台灣的研發都是原地踏步

作者: winemaple 時間: 2018-6-2 06:35 PM

非牛頓流體當承受正向作用力時候改變其性質，但就如文中所提到的，若子彈的射擊方向和部位不同時仍有可能造成電池爆炸，後果好像更嚴重耶，不過我想軍中的科學家會想辦法解決的

作者: conductor57 時間: 2018-6-3 08:27 AM

概念很不錯不過要克服的問題也很多, 另如如果我用電磁炸彈(小型核彈?)攻擊那電路過載是否會起火反而造成士兵傷亡

作者: csainedmy 時間: 2018-6-3 08:59 PM

概念很好，不過８ｋｇ的重量老實說不輕
在體能上還有活動上都是額外的負擔
另外電池的穩定性有待商確，尤其雨天或潮溼環境才是考驗

作者: yesok123 時間: 2018-6-5 01:45 PM

謝謝分享，大開眼界了……現代的科技日新月異……尤其是運用在軍事及工業方面，科技的新士兵以前只有科幻及卡通才存在，現在看來具體實現，或許以後每個國家都可發展，防固罩，大家都無法相互攻打，世界和平。

作者: 7141233422 時間: 2018-6-9 01:42 AM

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作者: 殤-翼羽 時間: 2018-6-9 11:48 PM

本帖最後由殤-翼羽於 2018-9-1 03:02 AM 編輯

等等有非電池式的剪切增稠防彈衣了啊
何必搞一個電池跟這個東西合併的裝備...

尤其這東西非常需要接觸反應的狀態
用電池液來代替實在太怪了

不怕加熱膨脹或是火焰放射喔...

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