Los detalles de su pregunta indican que está más interesado en el aspecto de presión que en el aspecto de corrosión, aunque ambos pueden ser importantes dependiendo de lo que esté tratando de lograr.
He ayudado a diseñar algunos equipos para operar a profundidades de hasta 6000 m en el océano. Es bastante desafiante. Es un ambiente muy implacable. Si el equipo falla, falla con una GRAN explosión. Hay una gran cantidad de energía disponible para un recipiente de presión de implosión cuando hay una diferencia de presión de 9000 psi.
Básicamente, está preguntando acerca de la posibilidad de eliminar el recipiente de alta presión (el casco) y diseñar los componentes para tolerar la exposición directa a la presión de aplastamiento del agua. En algunos casos, es posible, pero complicado, hacer eso. Por lo general, es más simple diseñar el casco y luego usar componentes estándar que no están especialmente diseñados.
Por ejemplo, en nuestras pruebas, utilizamos una cámara GoPro alojada en una carcasa cilíndrica con una gruesa ventana de vidrio en el extremo. Este recinto está disponible comercialmente por unos cientos de dólares y está diseñado para sumergirse bastante profundo en el agua. No hay forma de diseñar una cámara para resistir la exposición directa al océano por unos cientos de dólares. Probablemente tomaría unos pocos millones de dólares y algunos años desarrollar eso. Así que este es un caso en el que es mucho mejor usar el recipiente a presión fuerte.
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Pero supongamos que desea diseñar ciertos elementos para que puedan sobrevivir directamente. Es posible hacer eso. En nuestros experimentos, parte de nuestro diseño usó algunas piezas mecanizadas de plástico grandes (porque el plástico era mucho más barato que el metal). Cuando sumerge una pieza de plástico a una profundidad de unos pocos miles de metros, se encogerá en las tres dimensiones de manera bastante uniforme en el orden de 0.5% dependiendo del material particular y la presión aplicada. El metal se encogerá mucho menos, quizás 0.05%. Entonces, si conecta una pieza de metal a la pieza de plástico y no permite la compresión diferencial, algo va a ceder. Debe permitir ese movimiento o, de lo contrario, dimensionar los componentes para tolerar las fuerzas muy grandes que se desarrollarán si obliga a las dos partes a luchar entre sí. Esto es bastante análogo al diseño con materiales que tienen diferentes coeficientes de expansión térmica y luego cambian mucho la temperatura. Puede desarrollar grandes tensiones de esa manera. Por cierto, la temperatura en el fondo del océano es algo así como 4 grados C, por lo que también debes tenerlo en cuenta, pero la presión es el mayor efecto.
Un caso más extremo de dos materiales diferentes es la espuma de celda cerrada con burbuja de aire atrapada en su interior. Cuando se sumerge en el agua, el aire se comprime mucho más que el plástico a granel a su alrededor, por lo que las dimensiones de los objetos hechos de espuma cambiarán enormemente. Solo por diversión, enviamos algunas tazas y bolas de espuma de poliestireno y volvieron a aparecer distorsionados y aplastados.
Llenar huecos con algo que es principalmente incompresible (como el aceite) es una forma de transferir las fuerzas de presión a través de los materiales al interior sin causar demasiada distorsión diferencial. Tenga en cuenta que NADA es incompresible. La gente piensa que el agua es incompresible. No es. Eso es algo que usamos para simplificar las ecuaciones de flujo de fluido en los casos en que las presiones involucradas son pequeñas. El agua es mucho menos compresible que el gas, pero aún se comprime. Lo mismo con los metales. Se comprimen un poco a alta presión.
Entonces, una forma de abordar el diseño de algo para alta presión es usar materiales que tengan un módulo de volumen similar (~ cambio de volumen fraccional por unidad de presión aplicada). Evitar huecos. Si tienes que tener vacíos, hazlos pequeños. Me refiero a pequeño pequeño. Piensa micras. De lo contrario, volverá a diseñar recipientes a presión. Y eso puede estar bien.
Pero imagine intentar diseñar una placa de circuito eléctrico para sumergirla en agua. En primer lugar, el agua de mar acortaría gran parte del circuito. Entonces lo sumerge en aceite no conductor u otro líquido. Pero el tablero en sí se encogerá cuando apliques presión externa. Probablemente, los chips y componentes electrónicos se encogerán menos y probablemente saldrán del tablero en las juntas de soldadura. Las baterías a menudo crean gas cuando funcionan, por lo que ahora vuelve a los gases atrapados dentro de los vacíos dentro de cosas en su mayoría sólidas. Pero incluso las partes sólidas de una batería tienen diferentes módulos de volumen. Por lo tanto, sería difícil diseñar una batería para la exposición directa a las intensas presiones de aplastamiento. No es imposible, pero es un esfuerzo de desarrollo tecnológico significativo.
Cualquier área en la que desee pensar tendrá desafíos similares asociados con la exposición directa a la presión, la conductividad (tanto eléctrica como térmica) y la corrosividad. No creo que sea realmente una palabra, pero sabes a lo que me refiero. Estás mordiendo un esfuerzo intenso en muchas disciplinas. No imposible, tal vez. Pero muy complicado. Prepárese para muchos modos de falla inesperados que nunca consideró y que son difíciles de diagnosticar. Y, por lo general, no existe un gran mercado para tales artículos, por lo que nunca generará suficientes ganancias para cubrir los costos de desarrollo. Casi siempre es más simple y económico usar un recipiente a presión y poner las cosas dentro de él que hacer que las cosas puedan sobrevivir sin él.