在追求技术进步的过程中，人类一直寻求利用自然世界的原则来为我们的机器提供动力。在这些原理中，磁流体力学（ magnetohydrodynamics, MHD）为海上推进提供了诱人的前景——这是一种依靠导电流体通过磁场的运动，在流体中产生电流，而进行推进方法。电流和磁场之间的这种相互作用产生了一种力，可用于推动舰艇。这项技术如果实现，可以彻底改变我们的海洋航行方式，使海上运输更加高效和环保。

自20世纪60年代以来，研究人员一直在研究这种新颖的推进形式，它不涉及移动部件，并使用磁铁和电在水中提供推力。几十年来，在小规模演示MHD驱动技术方面取得了一些成功。然而，由于一些严重的技术障碍，事实证明它效率低下，对全面系统来说不切实际。这些挑战包括无法产生足够强大的磁场，以及缺乏能够承受腐蚀、电解和侵蚀的电极材料。尽管最近在磁铁开发方面取得了长足进步，但电极材料的问题仍然存在。

为了应对这些挑战，美国国防高级研究项目局（DARPA）宣布了一项名为海底磁流体动力泵原理（Principles of Undersea Magnetohydrodynamic Pumps，PUMP）的项目，旨在创造适合具有军事意义的MHD驱动的新型电极材料。这个为期42个月的计划将组装和验证多物理建模和模拟工具，包括流体力学、电化学和磁学，以进一步开发MHD设计。

根据DARPA国防科学办公室的PUMP项目经理Susan Swithenbank的说法，迄今为止，磁流体动力驱动的最佳效率是在1992年的Yamato-1上，这是一艘30米的船只，使用约4特斯拉的磁场强度达到6.6节，效率约为30%。最近，稀土氧化钡铜（REBCO）磁铁的进步表明，大规模磁场强度可以高达20特斯拉。这些可能会在磁流体动力驱动中产生90%的效率，使这项技术值得探索和研究。PUMP旨在实现突破，以解决电极材料的挑战。

MHD驱动技术的一个重大障碍是电流、磁场和盐水之间的相互作用。这种相互作用可能导致电极表面形成气泡，降低效率并导致电极表面的潜在侵蚀。PUMP项目将能够对磁场、流体动力学和电化学反应之间的相互作用进行建模，这些反应都发生在不同的时间和长度尺度上。

PUMP计划希望利用燃料电池和电池行业的专业知识，因为这些行业处理相同的泡沫生成问题。Swithenbank说，我们正在寻找涵盖流体力学、电化学和磁学所有领域的专业知识，以组建团队，帮助我们最终实现与军事相关的规模化磁流体力学驱动。

如果成功，这项技术可以使得美国海军进入海底推进的新时代，使潜艇更安静。