機械外骨骼需要什么樣的能源？

問題描述：機械外骨骼需要什么樣的能源？

領域專家：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，并且其儲存時間更長，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?？沙潆婋姵乜梢灾貜褪褂?，但可能需要將充電系統(tǒng)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(fā)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，但它們通常閑置，或者繼續(xù)以低功率水平運行，足以保持發(fā)動機運轉，當不主動使用時，會持續(xù)消耗燃料?；陔姵氐碾娫茨軌蚋玫靥峁┧矔r功率和調制功率; 當負荷需求停止時，儲存的化學能量得到保存。沒有空轉的發(fā)動機是可能的，但是需要能量儲存起動系統(tǒng)能夠使發(fā)動機快速加速到全速運轉，并且發(fā)動機必須非?？煽坎⑶矣肋h不會立即開始運轉。

小型和輕型發(fā)動機通常必須高速運轉以從小型發(fā)動機氣缸容積中提取足夠的能量，這兩者都難以靜音并且引起整個系統(tǒng)的振動。內燃機也可能變得非常熱，這可能需要冷卻系統(tǒng)或熱屏蔽的額外重量。

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并且在不需要時保存燃料源。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于更大的獨立電源。對于不需要在戰(zhàn)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。這在后勤支持和一些工業(yè)領域尤其有用。

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領域專家：說實話，鋼鐵俠那樣的裝甲只能在幻想中有，現實中，要制造一個人體那么大的機械裝甲，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里那樣工作環(huán)境，再說了，就算材料也忽略，人在機甲里操作能受的了那種上天入地帶來的沖擊嗎？顯然不可能，人體太脆弱了，機器受的了，人受不了。