Согласно статистике Чикагского университета, половина всех мощностей, используемых в США, проходят через электромоторы. Эти силовые установки двигают грузовики, огромные промышленные станки, охлаждают холодильники и заставляют работать пылесосы. При таких масштабах даже незначительное улучшение может вылиться в огромную суммарную экономию.
Чаще всего электромоторы используются, чтобы превращать электрическую энергию в механическую. Например, использовать запасенную в батареях Tesla Model S энергию для вращения ее колес. Как правило, это достаточно эффективный процесс, но он не лишен недостатков.
С повышением частоты вращения двигателя растет его температура. В результате часть энергии просто теряется в виде тепла, отданного атмосфере.
Профессор материаловедения и инженерии Университета Карнеги-Меллона Майкл Макгенри и его группа пытаются решить проблему нагрева.
Они синтезируют металлические аморфные нанокомпозитные материалы (MANC). Это класс мягких магнитных материалов, которые эффективны при преобразовании энергии на высоких частотах. Их применение теоретически позволяет использовать гораздо меньшие моторы для обеспечения мощности, сопоставимой с более крупными машинами, сообщается на Phys.org.
«Мощность электромотора зависит от его скорости, — объясняет Макгенри. — Но большинство магнитных материалов, используемых сегодня в моторах, начинают греться при высокой частоте вращения. Это приводит к заметной потери мощности».
MANC-материалы обладают высоким удельным сопротивлением. Это не позволяет им нагреваться, а двигателю — терять мощность.
В США проводятся и другие эксперименты с двигателями, но уже для космических аппаратов. Стартап Apollo Fusion обещает очень эффективные ртутные ракетные двигатели. Но проблема в том, что еще в 1970 годах NASA приняло решение отказаться от ртути как топлива из-за токсичности и потенциальной опасности.
