ابتكار محرك كهربائي خالٍ تماما من المعادن

نجح باحثون من معهد العلوم والتكنولوجيا في كوريا الجنوبية في تطوير محرك كهربائي يستخدم ملفات مصنوعة بالكامل من أنابيب نانوية كربونية، دون الحاجة إلى المعادن التقليدية مثل النحاس، في إنجاز غير مسبوق يمكن أن يغير قواعد اللعبة في عالم الصناعة والنقل.
- خفة وزن المحركات: مفتاح الكفاءة الطاقية
يشكل تقليل وزن المحركات أحد التحديات الأساسية في تطوير أنظمة النقل الحديثة، لما له من تأثير مباشر على خفض استهلاك الطاقة وزيادة مدى الحركة. وتعد ملفات المحرك المصنوعة من النحاس أحد العوائق الرئيسية نظرا لتكلفتها العالية ومحدودية توفرها.
- خصائص الأنابيب النانوية الكربونية: قوة خارقة في خفة متناهية
تُعرف الأنابيب النانوية الكربونية بأنها هياكل أسطوانية دقيقة مكونة من ذرات كربون مرتبة في شبكة سداسية. هذه المواد تتميز بخصائص استثنائية من بينها:
خفة الوزن مقارنة بالمعادن
موصلية كهربائية وحرارية فائقة
قوة ميكانيكية وصلابة عالية
لكن أحد التحديات التقنية في استخدامها كان وجود شوائب معدنية متبقية، نتيجة استخدام محفزات معدنية خلال عملية التصنيع، وهو ما يؤدي إلى تراجع الكفاءة الكهربائية.
- تقنية مبتكرة لتنقية الأنابيب: بلورات سائلة تنظف الطريق
ابتكر الفريق البحثي الكوري تقنية فريدة تعتمد على مبادئ التنظيم الذاتي للبلورات السائلة، وهي حالة مادية تجمع بين صفات السائل والصلب. تتيح هذه الطريقة إزالة الشوائب المعدنية دون الإضرار بالبنية النانوية، مما يُحسن بشكل كبير من الخصائص الكهربائية للأنابيب النانوية.
- أداء استثنائي للمحرك في الاختبارات
أثبتت التجارب أن المحرك الجديد المصنوع من أنابيب نانوية كربونية نقية قادر على العمل بكفاءة دون أي مكونات معدنية تقليدية، مع استجابة سلسة في تغيير السرعة وفقا للجهد الكهربائي.
وقال الدكتور داي يون كيم، رئيس الفريق البحثي:
"لقد نجحنا في الاستفادة الكاملة من الخصائص الكهربائية للأنابيب النانوية الكربونية، وتمكّنا من تشغيل محرك كهربائي بدون أي عنصر معدني، وهذا إنجاز جوهري في عالم التكنولوجيا."
- نحو مستقبل كهربائي أكثر استدامة
يؤكد الفريق أن هذا الابتكار يُمثّل خطوة جوهرية نحو إنتاج محركات كهربائية خفيفة الوزن، عالية الكفاءة، ومستقرة، والتي قد تُشكل الأساس للجيل القادم من وسائل النقل الذكية والتقنيات الصديقة للبيئة.
هذا التقدم العلمي يفتح آفاقا واعدة لتقنيات جديدة قد تغير طريقة تصميم وتصنيع المحركات في المستقبل، بما يسهم في تحقيق كفاءة طاقية أعلى وتقليل الأثر البيئي للصناعات.

المصدر:   gazeta.ru