神奇材料助力机器人实现6000米级深海测试

近日，中国中化旗下昊华公司海化院为6000米级深海机器人系统提供主浮体浮力材料配套保障系统顺利完成海试并入列应用。

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据中国地质调查局发布的消息，近日，6000米级深海机器人系统跟随自然资源部中国地质调查局青岛海洋地质研究所“海洋地质九号”船，顺利完成系统海试及入列应用航次任务。此次海试也是我国首次基于国产无人潜水器平台开展的近海底重磁、地形地貌及浅部地层结构同步测量。

在本次任务中，中国中化旗下昊华公司海化院为其提供主浮体浮力材料配套，保障该系统完成8个本体及功能扩展测试潜次和9个水下重磁测量应用潜次的成功下潜和顺利回收。

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图片来源：自然资源部中国地质调查局官网▲

6000米级深海机器人系统可以搭载高分辨率测深侧扫、浅剖、重力仪等设备，在关键目标区进行区域性近海底自主航行探测，以及坐底定点精细取样作业。在海上测试中，系统在无缆模式下单潜次最大连续航行时间为21小时，最大航程可达45千米；在光纤微缆模式下最大航行距离可达21千米；在4级海况下仍具备全天候连续作业能力。该系统还开展了水下重磁测量应用潜次任务，累计完成12条水下重磁测线，测线长度共计190千米。

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如何托起千万吨深水压力

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海面以下1000米、3000米、10000米，究竟是怎样的世界？

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海水深度每增加10米，潜水器所承受的压力就增加一个大气压；到1000米水下，潜水器每平方米需承受1000吨压力。即便是钢板，在如此巨大的压力下也会变得像纸张一样脆弱，不够坚固的材料甚至存在“蠕变”风险，即变得像被高温烧软的玻璃那样“柔软”。

那么，什么样的材料才能在深海极端条件下安然无恙，为探索深海的“勇士”护航呢？

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昊华公司海化院研制的“黑科技”具有三大优势：

一是高强度，能承受几千米水下几十兆甚至几百兆帕的静水压力；

二是质量轻，材料密度仅为0.35-0.7g/cm³，并且能在几千米水下保持不吸水、不变形；

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三是可塑性强，材料可根据客户需求加工成型，为装备提供有效正浮力。

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可以说，海化院的深海浮力材料是服务海洋开发、海洋石油开采、海洋工程装备安装维护的关键材料，也是保障深潜器顺利上浮的“幕后英雄”。

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工作人员为海床基用浮力材料喷涂聚脲涂层防护▲

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深海浮力材料的

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“前世今生”

我国深海浮力材料的研发和应用经历了从纯进口到全国产的历程，而材料的技术迭代与进步，也反映出我国深海探测能力的逐步提高。

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早在1992年，昊华公司海化院就成立了专门课题组，自主研发固体浮力材料，成为探索固体浮力材料国产化的首家机构。三十年来，我国经历了从水下300米到万米的深海探索能力跨越，海化院固体浮力材料研究也历经了从“九五”至“十三五”多个项目的磨炼，获得15件发明专利并出版国内首部浮力材料专著。生产的产品从极限水深500米，逐步提升到11000米；从传统的化学发泡法加工材料，成长为性能国际先进的全海深用系列化产品。

如今，昊华公司海化院生产的深海浮力材料可广泛应用于各种水下机器人、无（载）人潜器、水下集矿机、海洋潜（浮）标、救生舱等众多领域，并在海洋石油开采等领域具有广阔应用前景。

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昊华公司海化院深海浮力材料应用▲

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伴入海、护远航、求探索，圆梦马里亚纳海沟，助水下机器人实现冬奥会首次水下火炬接力。小小的材料拥有巨大的魔力，让“上九天揽月，下五洋捉鳖”成为可能，更助力托起走向深蓝、逐梦深蓝的宏伟梦想。