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

Как Кавендиш в XVIII веке «взвесил Землю» с помощью свинцовых шаров

В 1798 году Генри Кавендиш опубликовал работу с почти вызывающе спокойным названием — «Опыты по определению плотности Земли». За этим названием скрывался эксперимент, который сегодня...

✦ ИИ  «Захватит весь огород и переживет химию». Почему ядовитый «томат» с Мадагаскара лучше не трогать голыми руками

На фотографии это растение выглядит так, будто кто-то решил скрестить баклажан с кактусом. Фиолетовые цветки вполне узнаваемо напоминают пасленовые, крупные лопастные листья имеют обычный зеленый...

Картины Миши Никатина, написанные в режиме отца — краткий обзор выставки

В ММОМА на Петровке открылась выставка «Режим отца», и, несмотря на то, что это всего два зала музея, получилась она довольно масштабной.Выставка сразу, с названия, кажется «двусмысленной». Как...

Семь километров под Амуром: для чего построили единственный в России подводный железнодорожный тоннель

В Хабаровске на Транссибирской магистрали находится примечательное инженерное сооружение, железнодорожный тоннель, проложенный под дном реки Амур. Он рассчитан на движение поездов по одному пути....

Спутник Юпитера с океаном подо льдом: что известно об Европе

Европа — один из крупнейших спутников Юпитера — снаружи выглядит как мир, почти целиком покрытый льдом. На поверхности температура падает значительно ниже −100 °C, а вместо...