كوريا الجنوبية تبتكر محركاً كهربائياً بلا معادن
باحثون من كوريا الجنوبية يبتكرون ملفات محرك مصنوعة بالكامل من أنابيب نانوية كربونية أخف وزناً بكثير من المعادن ومن دونها، وتتميز بموصلية كهربائية وحرارية عالية.
-
تقنية متطورة لإنتاج أنابيب الكربون النانوية عالية الجودة من خلال الاستفادة من حالة البلورات السائلة
ابتكر باحثون من معهد العلوم والتكنولوجيا في كوريا الجنوبية، ملفات محرك مصنوعة بالكامل من أنابيب نانوية كربونية، من دون استخدام المعادن التقليدية مثل النحاس.
وأفادت مجلة Advanced Composites and Hybrid Materials بأنّ هذا الابتكار، خطوة كبيرة في مجال المحركات الكهربائية.
ويعتبر تخفيف وزن المحرك من المهام الرئيسية في تطوير أنظمة النقل الحديثة، لأنه يقلل بشكل مباشر من استهلاك الطاقة، ويزيد من مسافة الحركة. وكانت المشكلة الرئيسية حتى الآن أنّ ملفات المحرّك مصنوعة من النحاس مكلفة، بالإضافة إلى محدودية موارده.
أما أنابيب الكربون النانوية فهي عبارة هياكل أنبوبية أحادية البعد من ذرات الكربون مرتبة في شبكة سداسية. كما أنها أخف وزناً بكثير من المعادن، وتتميز بموصلية كهربائية وحرارية عالية، وكذلك قوة وصلابة عالية.
وقد أعاق استخدامها في الصناعة جزيئات المعادن المتبقية - وهي محفزات تستخدم في تركيبها لأنّ هذه الجزيئات تضعف الخواص الكهربائية للأنابيب النانوية، ما يقلل من كفاءة المحركات.
وابتكر فريق من الباحثين تقنية فريدة لتنظيف الأنابيب النانوية عبر استخدام مبادئ التنظيم الذاتي للبلورات السائلة - وهي حالة وسيطة للمادة بين السائل والصلب. وتسمح هذه الطريقة بإزالة الشوائب المعدنية بفعالية من دون الإضرار بالبنية النانوية، ما يزيد بشكل كبير من موصلية المادة.
WORLD’S FIRST METAL FREE ELECTRIC MOTOR
— JB (@BurstUpdates) June 12, 2025
Interesting Engineering: "S Korea- The motor exhibits a 133% improvement in electrical conductivity, is 80% lighter- could reduce weight in various applications, including electric vehicles and spacecraft, without sacrificing performance." pic.twitter.com/qS2zy8ESyk
وأكّدت الاختبارات أنّ المحرك المصنوع من الأنابيب النانوية النقية يغيّر سرعته بثبات تبعاً للجهد المُعطى، ويعمل من دون استخدام المعادن.
يقول الدكتور داي يون كيم، رئيس الفريق: "لقد تمكّنا من كشف كامل الخواص الكهربائية لملفات الأنابيب النانوية الكربونية، وتشغيل المحرك من دون مكونات معدنية تقليدية، وهذا إنجاز جوهري".
ووفقاً للمبتكرين، سيكون هذا الاكتشاف "خطوة مهمة نحو إنشاء محركات كهربائية خفيفة الوزن ومستقرة وعالية الكفاءة"، والتي ستكون بمثابة الأساس للجيل القادم من وسائل النقل والتقنيات الصديقة للبيئة.
