DARPAがスーパープログラムを開始

1960 年代以来、研究者たちは、可動部品を含まず、磁石と電気を使用して水中で推進力を提供する、新しい形式の海洋推進の実現を試みてきました。

数十年にわたり、開発者は磁気流体力学 (MHD) ドライブ技術を小規模で実証することにある程度の成功を収めてきました。 しかし、十分な強力な磁場を生成できないことや、腐食、加水分解、侵食に耐えられる電極材料が不足していることなど、いくつかの大きな技術的障害があるため、本格的なシステムでは非効率的で非実用的でした。 近年、磁石の開発は大きく進歩しましたが、電極材料の問題は依然として残っています。

これを克服するために、国防高等研究計画局 (DARPA) は、軍事的に重要な MHD ドライブに適した新しい電極材料の作成を目指す 42 か月の海中磁気流体力学ポンプ (PUMP) プログラムの原理を発表しました。 このプログラムは、MHD 設計をスケーリングするために、流体力学、電気化学、磁気学を含むマルチフィジックス モデリングおよびシミュレーション ツールを組み立てて検証します。

「これまで磁気流体力学ドライブで実証された最高の効率は、1992年のヤマト1号でした。この戦艦は約4テスラの磁場強度を使用して約30％の効率で6.6ノットを達成した全長30メートルの船です」とポンププログラムのスーザン・スウィゼンバンク氏は述べた。 DARPA防衛科学局のマネージャー。 「ここ数年、商用核融合産業は希土類酸化バリウム銅（REBCO）磁石の進歩を遂げ、磁気流体力学ドライブで潜在的に90％の効率を生み出す可能性がある20テスラもの大規模磁場を実証しました。 「これは追求する価値があります。高磁場発生におけるガラスの天井が破られた今、PUMP は電極材料の課題を解決するブレークスルーを達成することを目指しています。」

電流、磁場、塩水が相互作用するとき、主な障害となるのは電極表面上に気泡が形成されることです。 気泡は効率を低下させ、電極表面が崩壊して浸食される可能性があります。 また、このプログラムにより、磁場、流体力学、電気化学反応の間の相互作用のモデル化が可能になります。これらはすべて、さまざまな時間と長さのスケールで発生します。

「燃料電池と電池業界は同じ気泡発生の問題に取り組んでいるため、我々はこれらの業界からの新規材料コーティングに関する洞察を活用したいと考えている」とスウィゼンバンク氏は述べた。 「私たちは、最終的に軍事関連規模の磁気流体力学ドライブを実現するためのチームを結成するために、流体力学、電気化学、磁気学を含むあらゆる分野にわたる専門知識を探しています。」