Новые магнитные материалы помогут создать двигатели будущего

Любой вид двигателя преобразует поступающую энергию для передвижения транспортного средства. Как правило, это довольно энергоэффективный процесс, но даже его можно улучшить. А если учесть тот факт, что согласно данным статистики Чикагского Университета только в США 50% всей энергии вырабатывается при помощи двигателей, даже небольшое улучшение процесса позволит существенно сэкономить. И недавно ученые разработали особые магнитные материалы, которые помогут в создании высокоэнергоэффективных электродвигателей будущего.

Для того, чтобы преобразовать электрическую энергию в кинетическую для движения все процессы происходят под воздействием магнитного поля. Но чем больше частота вращения двигателя, тем больше его температура и в итоге часть энергии просто рассеивается в виде тепла.

Но что если сделать так, чтобы материал не нагревался? Группа ученых во главе с профессором материаловедения и инженерии Университета Карнеги-Меллон Майклом Мак-Генри хочет решить эту проблему при 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.

 

Процесс создания MANC
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.

«В результате вы можете либо уменьшить размер двигателя при заданной мощности, либо сделать двигатель более высокой мощности при том же размере.»

Для синтеза MANC, ученые используют жидкие сплавы металлов, которые твердеют при крайне высокой температуре. Благодаря этому материал и получает новые уникальные свойства.