拉尔夫·赫耳墨斯的插图

电动自行车,火箭燃料,以及失望的可能性

渴望一个可能永远不会出现的突破

我们知道大约在1975年约翰·B。Goodenough设计了一种基于锂离子的高能量密度可再充电电池。1992岁,这个概念已经被索尼商业化了,从那时起,随着强度的增加,成百上千的学术和商业实验室日夜致力于成为第一个为电动汽车制造更好的电池的实验室。

拥有一切意味着可以负担得起,不含高价材料,操作安全,快速充电,能够产生大电流,持久的,并且能够在一个轻量级的封装中存储足够的能量,以与内燃机驱动的车辆的范围和性能进行正面竞争。

基本锂离子工艺存在许多不同的电极化学成分,但他们中还没有一个实现了“回合”提供所有列出的期望属性的性能。

一种看待未来的方法是说,“嗯,所有这些数百个实验室多年来一直在努力工作,所以大突破随时都会到来。这是我们应得的。只要有个聪明的化学家加上一小撮这个或那个,我们就到家了。”

另一方面,1976年,我参观了Avco Everett的碳纤维工厂,并收到了一份“预浸层”样品。一层单向碳纤维已经浸渍了正确体积的环氧树脂,使多层结构具有巨大的强度和刚度。然而波音787梦幻客机,它的结构主要是碳纤维,在2011年10月-35年后首次进行商业飞行。

从20世纪90年代开始,有人讨论过碳复合材料结构可以减轻摩托车的重量,万博官网登陆万博登录注册但四分之一世纪后,偶尔出现的异国情调的摩托罗拉碳摇篮就是所有这些。1975年左右,当铝合金开关出现在工厂的摩托车上时,这是12年前,所有铝主流生产摩托车底盘进入展厅。万博官网登陆万博登录注册

我们对什么技术能给我们带来的期望来自计算等领域的快速变化。手机的出现给我们留下了深刻的印象,这些手机实际上是连接到“万物联网”的袖珍电脑终端。这告诉我们,技术可以给我们任何我们想要的东西,很快。

电动摩托车万博官网登陆万博登录注册

哈雷戴维森说,其价值29799美元的电动摩托车将于今年8月到达经销商处。万博官网登陆万博登录注册像很多电动汽车一样,距离和充电速度仍然是主流适应的重要障碍。

哈雷·戴维森

因此,我着迷于撕破已故的约翰·D。克拉克的小书点火!,它描述了强度,创造力,以及从第二次世界大战结束到1960年代中期的火箭燃料研究结果。军事规划者知道任何未来的世界大战都将由核洲际弹道导弹决定,结果在20分钟内完成。在那锋利的刺的驱使下,世界各国政府将财富和资源投入到火箭燃料的开发中,这可能给它们冷战时期的杠杆作用。

化学家们甚至可以计算出非常复杂的燃料和氧化剂分子的理想能量产额。但在实践中实现理想是另一回事。一些燃料,比如铝粉,燃烧太慢,在离开喷嘴前无法完全反应。其他人未能达到服务部门的储存或低温标准。一些化合物随着时间的推移逐渐变质,产生会使储存容器爆裂的气体。一点一点地,发现了有用的组合,但是超级燃料的异国情调使研究继续进行,试图创造基于硼的超高能量组合,氟(它吃玻璃)甚至是剧毒的水银。制定了测量灵敏度的标准;一些燃料,尤其是单组分如果倒灌引爆,或者如果他们碰到灰尘,或者来自微空化。无数的化合物被提出,实验室生产,测试,而且,如果可能的话,在研究火箭发动机中点火。微量元素对容器的微量污染导致了可怕的意外。研究人员受伤或死亡。

同时,美国空军致力于为燃气轮机开发延伸范围的硼基燃料。一类燃料显示出了希望,直到燃烧产物变成像熔化的玻璃一样的粘性物质,它堵住了燃烧它的发动机。发生了爆炸,没有发现原因。最终,研究中的材料证明太危险了,节目结束了。


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2019年,重型火箭助推器仍在燃烧RP-1——一种标准化煤油和液氧,就像阿波罗计划一样。性能更高的发动机燃烧液态氢和液态氧,可储存的推进剂要么是传统固体,要么是基于旧的四氧化二氮和酸。20世纪60年代中期,计算机程序在主机上运行,以详尽地研究所有可能的化学物质。结果如何?与传统方法发现的化合物相同,其中很多太敏感了,无法使用。

还有其他正在进行的项目尚未成功。一个是热核聚变,潜在的无限电源。在我一生的大部分时间里,我读过了,“可控融合问题将在未来50年内得到解决。”另一个是“室温”超导体,这将使超高效的电气设备和无损耗的电力传输。在每一种情况下,成功对人类有很大的好处。我们非常希望成功。我们觉得这是我们应得的。

这并不是说一个“圆形”的超级电池质量明天不会公布。我已经给出了以上的例子,因为它们显示了一些问题几十年来抵制解决的可能性。

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