【Kaiyun·開云,科技消息】近日,韓國的一個研究團(tuán)隊在開發(fā)更輕型電動機(jī)方面取得了突破性進(jìn)展??茖W(xué)家們成功地設(shè)計出了一種電動機(jī),其線圈完全由碳納米管(CNTs)制成。
據(jù)Kaiyun·開云,了解,傳統(tǒng)電動機(jī)的一個核心部件是銅線圈,它占電動機(jī)總重量的大部分。雖然銅具有優(yōu)異的導(dǎo)電性,但其重量大、成本高,且受全球市場價格波動影響較大,因此設(shè)計出替代銅的碳納米管線圈可能會產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。
碳納米管多年來一直被視為極具潛力的材料:它們重量極輕、結(jié)構(gòu)極為穩(wěn)定且具有極高的導(dǎo)電性。然而,由于制造過程中殘留雜質(zhì),其大規(guī)模應(yīng)用至今仍未實現(xiàn)。尤其是催化劑金屬會沉積在納米管表面,從而影響電導(dǎo)性。
為了獲得足夠數(shù)量和質(zhì)量的材料以制造電動機(jī),科學(xué)家們首先開發(fā)了一種基于液晶特殊排列技術(shù)的新型凈化工藝。當(dāng)碳納米管沿著晶體結(jié)構(gòu)排列時,金屬殘留物會被溫和地從表面去除,而不會損壞敏感的納米結(jié)構(gòu)。這樣就可以制造出具有明顯改善導(dǎo)電性的線圈,它們更適合用于電動機(jī)的運(yùn)行。
在初步測試中,研究人員發(fā)現(xiàn),電動機(jī)轉(zhuǎn)速可通過輸入電壓精確控制——這證明碳納米管線圈能夠完成基本功能:將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。如果這項技術(shù)能夠大規(guī)模應(yīng)用,未來的電動機(jī)有望變得更輕便、更高效,且對銅的依賴性更低。從長遠(yuǎn)來看,碳納米管技術(shù)不僅能應(yīng)用于電動機(jī),還能用于電池、半導(dǎo)體組件和機(jī)器人電纜。
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-Kaiyun·開云