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1 # 矽釋出
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2 # 慧眼視江湖
說實話,鋼鐵俠那樣的裝甲只能在幻想中有,現實中,要製造一個人體那麼大的機械裝甲,沒個幾百年就別想了。不僅僅是能源問題,還有動力輸出裝置的小型化,最主要的是還有材料限制,沒有一種材料能夠承受鋼鐵俠電影裡那樣工作環境,再說了,就算材料也忽略,人在機甲裡操作能受的了那種上天入地帶來的衝擊嗎?顯然不可能,人體太脆弱了,機器受的了,人受不了。
動力外骨骼的工程師和設計師面臨的最大問題之一是電源。目前很少有足夠能量密度的動力源來維持全身動力外骨骼超過幾個小時。
不可充電的原電池 vs 可再充電的次生電池
原電池能量密度更高,並且其儲存時間更長,但是當原電池耗盡時,必須將替換電池運輸到現場以供使用。可充電電池可以重複使用,但可能需要將充電系統輸送到現場,或者必須快速充電,或者耗盡的電池需要能夠在現場換出,用已經緩慢充電的電池代替。在充電電池(例如鋰)中使用的物質與電池損壞時的大氣氧氣之間可能發生化學反應,從而導致火災或爆炸。
內燃機電源提供高能量輸出,但它們通常閒置,或者繼續以低功率水平執行,足以保持發動機運轉,當不主動使用時,會持續消耗燃料。基於電池的電源能夠更好地提供瞬時功率和調製功率; 當負荷需求停止時,儲存的化學能量得到儲存。沒有空轉的發動機是可能的,但是需要能量儲存起動系統能夠使發動機快速加速到全速運轉,並且發動機必須非常可靠並且永遠不會立即開始運轉。
小型和輕型發動機通常必須高速運轉以從小型發動機氣缸容積中提取足夠的能量,這兩者都難以靜音並且引起整個系統的振動。內燃機也可能變得非常熱,這可能需要冷卻系統或熱遮蔽的額外重量。
諸如固體氧化物燃料電池(SOFC)之類的電化學燃料電池也可以當做電源,因為它們可以像電池一樣產生瞬時能量並且在不需要時儲存燃料源。它們也可以用液體燃料如甲醇輕易加油。然而,它們需要高溫才能起作用; 600°C被認為是SOFC 的低工作溫度。
大多數研究設計都受限於更大的獨立電源。對於不需要在戰場上士兵等完全獨立的情況下使用的動力外骨骼,這種限制可能是可以接受的,套裝可以設計成與永久電源臍帶一起使用。這在後勤支援和一些工業領域尤其有用。