Принципом работы любого двигателя является преобразование поступающей энергии для передвижения транспортного средства. Как правило, этот процесс является очень энергоэффективным, но даже он, при необходимости, может быть улучшен.
Учитывая тот факт, что, согласно данным Чикагского Университета, только в США порядка 50% всей вырабатываемой энергии вырабатывается при помощи двигателей, даже небольшое улучшение процесса позволит существенно сэкономить. Так, ученым удалось разработать особые магнитные материалы, которые помогут в создании высокоэнергоэффективных электродвигателей будущего.
Преобразование электрической энергии в кинетическую, необходимое для осуществления движения, заставляет все процессы работать под воздействием магнитного поля. Тем не менее, с повышением частоты вращения двигателя возрастает и его температура, что в итоге приводит к простому рассеиванию части энергии в виде тепла.
Ученые из Университета Карнеги-Меллон решили выяснить, как избежать нагревания материала. Для этого они решили прибегнуть к помощи синтеза металлических аморфных нанокомпозитных материалов (MANCs). Это класс мягких магнитных материалов, которые эффективны при преобразовании энергии на высоких частотах, позволяя при уменьшении размеров двигателя предоставлять сопоставимую с более большими аналогами мощность.
В настоящее время моторы в основном сделаны из стали и кремния. MANCs являются альтернативой этим материалам и из-за их высокого сопротивления они не нагреваются так сильно и могут вращаться с гораздо более высокой скоростью.
Электромагнитный двигатель. Фото: Youtube.com
"В результате вы можете либо уменьшить размер двигателя при заданной мощности, либо сделать двигатель более высокой мощности при том же размере", - заявил профессор материаловедения и инженерии Университета Карнеги-Меллон Майкл Мак-Генри.
Для синтеза MANC, ученые используют жидкие сплавы металлов, которые твердеют при крайне высокой температуре. Благодаря этому материал и получает новые уникальные свойства.
Читайте также:
Как в Ленобласти взлетел первый в России самолет
Петербургские ученые нашли кладезь энергии в пирамиде Хеопса
