به گزارش مجله خبری نگار/محققان موسسه پیشرفته علوم و فناوری کره به موفقیتی در موتورهای الکتریکی دست یافتهاند. آنها یک سیمپیچ موتور از نانولولههای کربنی بدون استفاده از فلزات سنتی مانند مس ساختهاند. این کار در مجله Advanced Composites and Hybrid Materials (ACHM) منتشر شده است.
کاهش وزن موتور یکی از چالشهای کلیدی در توسعه سیستمهای حمل و نقل مدرن است، زیرا مستقیماً مصرف انرژی را کاهش داده و برد را افزایش میدهد. تاکنون مشکل اصلی این بود که سیمپیچهای موتور از مس ساخته میشدند که گران است. علاوه بر این، منابع آن نیز محدود است.
نانولولههای کربنی ساختارهای لولهای تکبعدی از اتمهای کربن هستند که در یک شبکه ششضلعی قرار گرفتهاند. آنها بهطور قابلتوجهی سبکتر از فلزات هستند و در عین حال رسانایی الکتریکی، استحکام و رسانایی حرارتی بالایی دارند. با این حال، استفاده از نانولولهها در صنعت مدتهاست که توسط ذرات فلزی باقیمانده - کاتالیزورهای مورد استفاده در سنتز آنها - محدود شده است. این ذرات خواص الکتریکی نانولولهها را بدتر میکنند و این باعث کاهش راندمان موتورها میشود.
تیمی از محققان با استفاده از اصول خودسازماندهی کریستال مایع، حالت میانی ماده بین مایع و جامد، فناوری منحصر به فردی برای تمیز کردن نانولولهها توسعه دادهاند. این روش امکان حذف مؤثر ناخالصیهای فلزی را بدون آسیب رساندن به نانوساختار فراهم میکند که به طور قابل توجهی رسانایی ماده را افزایش میدهد.
به طور تجربی تأیید شده است که موتوری که از نانولولههای خالص ساخته شده است، بسته به ولتاژ تأمین شده، سرعت را به طور پایدار تغییر میدهد و عملکرد کاملی را بدون استفاده از فلزات نشان میدهد.
دکتر دای-یون کیم، رئیس تیم تحقیقاتی، گفت: «ما توانستیم خواص الکتریکی کویلهای نانولوله کربنی را به حداکثر برسانیم و موتور را بدون اجزای فلزی سنتی به کار بیندازیم که یک پیشرفت بزرگ است.»
به گفته نویسندگان، این کشف گامی مهم در جهت ایجاد موتورهای الکتریکی سبک، پایدار و بسیار کارآمد خواهد بود که به عنوان پایه و اساس نسل بعدی حمل و نقل و فناوریهای سازگار با محیط زیست عمل خواهند کرد.