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

Почему советские грузовики ценили в капстранах

Сегодня как-то принято считать, что советские автомобили — так себе, спросом за рубежом не пользовались ввиду невысокого качества. Однако, это не совсем верно: во времена СССР на экспорт...

Как рождаются и исчезают голубые ледяные пещеры Исландии

У ледяной пещеры может быть название, сотни фотографий и знакомый проводникам вход, но всё это не гарантирует, что через год она останется на месте. Вместо синего свода иногда обнаруживается...

Гаджеты и авто агента 007: как суперавтомобили и технологии Бондианы стали нашей реальностью

5 октября весь мир отмечает Всемирный день Джеймса Бонда — дату, приуроченную к мировой премьере первого фильма франшизы «Доктор Ноу» в 1962 году. За прошедшие шесть десятилетий...

«Орбита-107-стерео»: последний стационарный бобинник СССР

У меня не было в собственности этого магнитофона: слишком высокая цена не позволяла стать счастливым обладателем аппарата первого класса. Однако, познакомиться с ним все же пришлось: в 1980-е...

Некоторые пресноводные черепахи проводят зиму подо льдом почти без обычного дыхания: как организм переживает месяцы холода

Зимой небольшой северный пруд может выглядеть совершенно безжизненным. Поверхность закрыта льдом, вода у дна почти не движется, а доступ к воздуху исчезает на недели и даже месяцы. Для...

Первичные черные дыры оказались пятимерными: как квантовая нестабильность вытолкнула их из нашего пространства

Современная астрофизика подошла к рубежу, за которым фундаментальные представления об устройстве пространства требуют пересмотра. Главное противоречие космологии заключается в том, что все видимое...