Инженеры из Корейского института науки и технологий (KIST) представили первый в мире электродвигатель без медных обмоток. Вместо традиционной меди в нём используются углеродные нанотрубки (CNT), что потенциально может изменить подход к проектированию электроприводов для транспорта и авиации.
Что это за технология?
Новинка построена на основе метода Core-Sheath Composite Electric Cables (CSCEC) — он позволяет создавать сверхлёгкие и гибкие токопроводящие кабели толщиной всего 0,3 мм, которые состоят из упорядоченных углеродных нанотрубок. Это стало возможным благодаря технологии LAST (Lyotropic Liquid Crystal-Assisted Surface Texturing) — она структурирует CNT и эффективно очищает их от примесей, что позволило увеличить проводимость на 130%.
Почему это важно?
Использование меди в электромоторах, особенно в силовых установках электромобилей и авиации, создаёт ряд ограничений:
- высокая масса обмоток;
- тепловая нагрузка;
- ограниченная гибкость конструкции.
CNT-кабели в 5 раз легче меди и обеспечивают лучшую термостойкость. По оценкам, в случае с электромобилем вроде Tesla Model S переход на такую технологию позволил бы снизить массу двигателей примерно на 23 кг — это положительно скажется как на ускорении, так и на энергоэффективности, снижая нагрузку на систему охлаждения.
«Это первый в мире случай, когда металлические обмотки в электродвигателе полностью заменены CNT-кабелем», — отметил доктор Дэ-Юн Ким, руководитель проекта в KIST.
Что дальше?
Пока двигатель, построенный на новой технологии, работает на мощности 3,5 Вт, что соответствует миниатюрным прототипам. Также стоит отметить высокую стоимость нанотрубок: $375–500 за кг против $10 за кг меди. Это ограничивает коммерческое применение, но высокотехнологичные ниши, такие как аэрокосмическая отрасль и премиальный автотранспорт, могут стать первыми заказчиками новой технологии.