Сверхлегкий двигатель работает на проводах из углерода

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Новость | Наука и космос

Исследователи из Корейского института науки и технологии (KIST) разработали инновационный электродвигатель, в котором традиционные медные обмотки полностью заменены проводниками из углеродных нанотрубок (УНТ). Ключевым достижением стало создание композитных электрических кабелей с сердцевиной и оболочкой (CSCEC), изготовленных без использования металлов.

Новая технология основана на процессе лиотропного жидкокристаллического текстурирования поверхности (LAST), который позволяет выравнивать и разделять отдельные углеродные нанотрубки, предотвращая их слипание. Дополнительная химическая промывка удаляет металлические примеси, сохраняя при этом одномерную наноструктуру УНТ. Этот метод повышает электропроводность материала на 130% по сравнению с необработанными углеродными нанотрубками.

Автор: GPT Источник: newatlas.com

Разработанные провода CSCEC имеют толщину около 0,3 мм, включая проводящую жилу (~256 мкм) и изолирующую оболочку (10 мкм). Несмотря на компактные размеры, они способны обеспечить питание работающего двигателя. Команда KIST продемонстрировала эффективность технологии, создав действующий прототип электродвигателя для модели автомобиля.

При тестировании двигатель на основе углеродных нанотрубок развивал максимальную скорость 3420 об/мин, что уступает медному аналогу (18 120 об/мин). Однако сердечник из УНТ весит в пять раз меньше металлического, что делает его удельную скорость вращения лишь на 6% ниже, чем у медного эквивалента — критически важный показатель для аэрокосмической отрасли.

Электропроводность обработанных углеродных нанотрубок составляет примерно 7,7 мегасименсов на метр, что значительно ниже показателя меди (59 мс/м). Это ограничивает ток и выходную мощность при одинаковых физических размерах и напряжении.

Автор: KIST Источник: newatlas.com

Технология имеет существенные экономические ограничения: производство CSCEC может стоить 375-500 долларов за килограмм, тогда как медные кабели обходятся в 10-11 долларов за килограмм. Кроме того, экологический аспект остается проблемным — производство углеродных нанотрубок требует ископаемого топлива и энергоемких процессов, а технология LAST использует хлорсульфоновую кислоту, образуя соляную кислоту в качестве побочного продукта.

Исследователи продолжают работу над оптимизацией полимерной оболочки и более точным выравниванием углеродных нанотрубок, что может дополнительно повысить проводимость материала и сократить разрыв с традиционными металлическими проводниками.

Источник: New Atlas

Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)

0 комментариев

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Всемирное хранилище семян: почему «Ноев ковчег» для растений построили именно в вечной мерзлоте и что там скрыто

На архипелаге Шпицберген, далеко за Полярным кругом, в толще горы из песчаника, скрыто одно из важнейших сооружений современности. Это Всемирное хранилище семян. Его часто называют «хранилищем...

Физика поющих дюн: как на самом деле устроен песчаный акустический генератор

Пустыня — сложная среда для акустики. Разогретый воздух и рыхлая поверхность обычно глушат и рассеивают любые колебания. Кварцевый песок, как классическая сыпучая среда с высоким...

Откуда красный помпон на французской бескозырке: практические причины, а не легенда про императрицу

Красный помпон на бескозырке — символ пролитой крови за монархию? Забудьте эту сказку. Реальная история этого аксессуара куда прозаичнее: это был «бампер» для головы и способ спасения жизни в море.

Ёрш: враг рыбаков и альфа российских водоёмов

Ёрша принято называть сорной рыбой. Но ёрш — не просто маленькая рыба размером с ладонь, которая завоевала водоёмы от Сибири до Великих озёр. Это вид, который разработал идеальную стратегию выживания.

Какую видеокарту купить в 2026 году для игр без переплаты

Выбрать видеокарту сегодня сложнее, чем кажется: рынок завален вариантами, цены скачут, а продавцы на маркетплейсах пишут «отличное состояние» про карту, которая три года майнила. Так что реально...