電気自動車が重すぎるという話を何度聞いたことがありますか?そんなナンセンスはもう終わりです。韓国で、金属を一切使わずに動く電気モーターが発明されたのです。 銅もアルミニウムも使用していません。紙一枚と同じくらいの重さですが、古いステレオよりも電気伝導性に優れたカーボンナノチューブを使用しています。 トリック? LASTと呼ばれる技術実験室レベルの話だと思うかもしれませんが、彼らはすでにおもちゃの車を開発中です。次のステップは?羽のように軽い電動モーターです。
カーボンナノチューブが電気モーターのブレークスルーに
の研究者 韓国科学技術研究所 (KIST) は、不可能と思われたものを開発しました。それは、完全にカーボンナノチューブで作られた電気ケーブルです。 これらの革新的な材料 まったく目新しいものではありませんが、それを実用的な指揮者に変身させた方法は非常に興味深いです。 キム・デユン博士 そして彼のチームは、 CSCEC(コアシース複合電気ケーブル): わずか 0,3 ミリメートルの厚さのケーブルで、電気モーターのコイルの銅を完全に置き換えます。
肝心なのは、 リオトロピック液晶支援表面テクスチャリング (最後)。液晶は、カーボンナノチューブを完璧な形に整列させる微細な導体だと考えてください。このプロセスは、 導電性が130%向上性能を低下させる金属不純物も除去します。その結果は? 電気を伝導するケーブル 驚くほど軽い重量を維持しながら。

電気モーターのLASTテクノロジーの仕組み
LASTテクノロジーは、このイノベーションの心臓部です。通常は微細なスパゲッティのように絡み合っているカーボンナノチューブは、 リソトピック液晶これらの結晶は、液体のように流動しながらも、固体結晶のように方向性を維持するというユニークな特性を持っています。ナノチューブがこの秩序ある環境を通過すると、完全に整列し、電気伝導に最適な線状構造へと分離します。
このプロセスには、ナノチューブの製造に使用された金属触媒を除去するための化学洗浄も含まれています。このステップは非常に重要です。 金属不純物は 長期的な電気性能。 最終的に、厚さわずか 256 マイクロメートルの「絶縁シース」に囲まれた 10 マイクロメートルの導電コアを備えた CSCEC ケーブルが完成しました。
KIST チームは、おもちゃの車を動かす小型電気モーターを開発することで、すでに実現可能性を実証しています。 このエンジンは完全に金属フリーです。 銅製の同等品に比べるとパフォーマンスは低下しますが、完璧に動作します。
ナノチューブエンジンの回転数は 3.420 rpm であるのに対し、銅製エンジンは 18.120 rpm に達しますが、重量と性能の比率は非常に優れています。
将来の電気自動車への影響
自動車産業への影響は甚大です。例えば、コイルに含まれる銅の量を考えてみましょう。 テスラ モデルSのエンジン銅をCSCECナノチューブに置き換えることで、 エンジンの重量は68kgから約52kgまで軽減される可能性があります。 少ないように思えるかもしれませんが、電気自動車では、1 キログラムでも自律性と効率性に影響します。
なぜでしょうか?軽量化には連鎖反応効果があります。回転質量が減ることで加速が速くなり、スロットルレスポンスが向上し、機械損失も低減します。ナノチューブの発熱量が少ないため、冷却システムも小型化できます。 強調したように業界では希土類元素や従来の金属に代わるものを必死に探しています。

電気モーターの経済的課題と将来の展望
もちろん、いつものように、すべてが順調というわけではありません。 CSCEC ナノチューブの電気伝導率は銅よりも低く、銅の 7,7 メガジーメンに対して 59 メガジーメン / メートルです。 つまり、同じサイズであれば、ナノチューブモーターの出力は低くなります。しかし、性能対重量比は競争力があり、特に航空宇宙やドローンなど、1グラムの重量も重要となる用途ではその優位性が際立ちます。
現時点では、コストが主な障害となっています。 CSCECナノチューブの製造コスト 375キログラムあたり500~10ドルであるのに対し、銅は11キログラムあたりXNUMX~XNUMXドルです。しかし、研究者たちは楽観的です。生産の最適化とアライメント技術の改善により、今後数年間でコストを大幅に削減できる可能性があるからです。
金属を使わない電気の未来
この発見は、電気モーターの設計におけるもう一つの小さいながらも重要な転換点です。 他のイノベーションでも既に見られるように自動車業界は、現在の限界を克服するための代替手段を模索しています。カーボンナノチューブは、希土類元素に依存しない、より軽量で効率的な電気自動車の鍵となる可能性があります。
に発表された研究 シュプリンガー・ネイチャー・リンク 魅力的なシナリオが次々と生まれます。より自律性の高いドローン、より機敏な電気自動車、そして将来的には従来の金属に依存しない交通システム全体が実現するかもしれません。電気モーターの未来は、銅ではなく炭素で描かれるかもしれません。