Группа ученых из Корейского института науки и технологий совершила прорыв в электротехнике, создав работающий электродвигатель без металлических частей. Инновационная разработка использует углеродные нанотрубки вместо традиционной медной обмотки.
Команда под руководством доктора Дэ-Юна Кима разработала принципиально новую конструкцию электродвигателя. Основной элемент – катушка из специально обработанных углеродных нанотрубок, заключенных в полимерную оболочку. Такое решение позволило полностью исключить медь из конструкции мотора.
Ключевой проблемой при создании подобных двигателей оставалось наличие металлических примесей в нанотрубках. Корейские исследователи применили технологию очистки на основе жидкокристаллической самоорганизации, которая эффективно удаляет посторонние частицы, сохраняя структуру материала.
Тестовый образец двигателя с катушкой из нанотрубок показал работоспособность при напряжении 3 вольта, развивая скорость до 3420 оборотов в минуту. В сравнении с медным аналогом новый мотор уступает в абсолютной мощности, но выигрывает по соотношению производительности к весу – эффективность достигает 94% от показателей меди.
Среди преимуществ разработки – существенно меньший вес (катушка из нанотрубок весит 78 мг против 379 мг у медной), гибкость и потенциально более низкая стоимость при массовом производстве. Однако текущая проводимость материала пока в 7,4 раза ниже, чем у меди, что ограничивает область применения.
Ученым удалось улучшить электрические характеристики нанотрубок на 133% по сравнению с необработанными образцами. Двигатель демонстрирует стабильную работу, изменяя обороты в зависимости от подаваемого напряжения.
По мнению исследователей, эта технология может найти применение в экологичном транспорте и других областях, где важны легкость и эффективность энергопотребления.