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科学家在海洋深处发现了取之不尽用之不竭的能源
相变材料如何帮助水下研究。
来源:安全实验室新闻频道相变材料如何帮助水下研究。
人类正在积极探索太空，但我们对地球的研究仍然不完整。例如，世界上约 80% 的海底仍未绘制地图。海底勘探之所以困难，主要是因为缺乏为人造物体提供动力所需的太阳能。在深海为机器人和传感器供电的唯一可用方法是使用电池。
然而，电池的寿命很短，而且几乎不可能在海底充电。这使得水下探索不仅极其昂贵，而且对环境有害，因为大多数机器人和传感器在电池耗尽后仍留在底部。据估计，目前世界海洋中约有 4,000 个机器人传感器，其中每年约有 1,000 个因电池耗尽而发生故障。
然而，NASA 已经找到了解决这个问题的可能方案：可以无限期地从环境中供电且无需人工干预的电池。这些电池基于相变材料，当从一种状态转变为另一种状态时会产生动能。
美国宇航局 此问题的解决方案地球上几乎所有物质（水和某些金属除外）在熔化时都会膨胀，在冻结时会收缩。美国宇航局已经利用这些特性来提高航天器的热稳定性。使用相变材料的一个例子是蒸汽机，其中水膨胀成蒸汽来驱动电机。
利用体积膨胀发电的想法促使美国宇航局科学家易超和他在喷气推进实验室的同事开发出一种可以彻底改变水下探索的技术。赵参与了美国宇航局的水瓶座任务，该任务旨在利用传感器研究海洋的盐度。任务取得了成功，但传感器电池的局限性激发了 Chao 寻找新的解决方案。