كوريا الجنوبية .. ابتكار محرك كهربائي بلا معادن
للعلّم - ابتكر فريق من الباحثين في معهد العلوم والتكنولوجيا بكوريا الجنوبية محركًا كهربائيًا فريدًا من نوعه، يتميز بكونه خاليًا تمامًا من المعادن التقليدية مثل النحاس، حيث استخدموا في تصميم ملفاته أنابيب نانوية كربونية بدلًا من المعادن.
وذكرت مجلة Advanced Composites and Hybrid Materials أن هذا الابتكار يُعد نقلة نوعية في مجال تطوير المحركات الكهربائية، خاصة في ظل السعي المستمر نحو تقليل وزن المحركات بهدف تقليص استهلاك الطاقة وزيادة مدى الحركة في أنظمة النقل الحديثة. فقد شكلت كلفة النحاس ومحدودية موارده عائقًا رئيسيًا أمام تحسين هذه المحركات.
الأنابيب النانوية الكربونية هي هياكل دقيقة تتكوّن من ذرات الكربون المرتبة في شبكة سداسية، وتتميّز بخفة وزنها، وموصليتها الكهربائية والحرارية العالية، إلى جانب متانتها الكبيرة. لكن استخدامها الصناعي كان محدودًا بسبب وجود جزيئات معدنية متبقية تُستخدم كمحفزات أثناء تصنيعها، ما يؤدي إلى ضعف في كفاءتها الكهربائية.
وقد تمكن فريق البحث من ابتكار تقنية متقدمة تعتمد على مبادئ التنظيم الذاتي للبلورات السائلة – وهي حالة وسطية بين السائل والصلب – لتنقية الأنابيب النانوية من الشوائب المعدنية دون التأثير على بنيتها الدقيقة، ما أدى إلى تحسين كبير في موصليتها.
وأظهرت الاختبارات أن المحرك المصنع بهذه الأنابيب النانوية النقية يعمل بكفاءة ويستجيب بدقة لتغيرات الجهد دون الحاجة إلى أي مكونات معدنية.
وأكد الدكتور داي يون كيم، رئيس فريق البحث، أن هذا الإنجاز يكشف عن الإمكانات الكاملة للأنابيب النانوية الكربونية في تشغيل المحركات، مشيرًا إلى أن هذا التطور قد يمهّد الطريق نحو جيل جديد من المحركات الكهربائية الخفيفة وعالية الكفاءة، التي يمكن أن تُحدث تحولًا في وسائل النقل والتقنيات البيئية المستقبلية.
وذكرت مجلة Advanced Composites and Hybrid Materials أن هذا الابتكار يُعد نقلة نوعية في مجال تطوير المحركات الكهربائية، خاصة في ظل السعي المستمر نحو تقليل وزن المحركات بهدف تقليص استهلاك الطاقة وزيادة مدى الحركة في أنظمة النقل الحديثة. فقد شكلت كلفة النحاس ومحدودية موارده عائقًا رئيسيًا أمام تحسين هذه المحركات.
الأنابيب النانوية الكربونية هي هياكل دقيقة تتكوّن من ذرات الكربون المرتبة في شبكة سداسية، وتتميّز بخفة وزنها، وموصليتها الكهربائية والحرارية العالية، إلى جانب متانتها الكبيرة. لكن استخدامها الصناعي كان محدودًا بسبب وجود جزيئات معدنية متبقية تُستخدم كمحفزات أثناء تصنيعها، ما يؤدي إلى ضعف في كفاءتها الكهربائية.
وقد تمكن فريق البحث من ابتكار تقنية متقدمة تعتمد على مبادئ التنظيم الذاتي للبلورات السائلة – وهي حالة وسطية بين السائل والصلب – لتنقية الأنابيب النانوية من الشوائب المعدنية دون التأثير على بنيتها الدقيقة، ما أدى إلى تحسين كبير في موصليتها.
وأظهرت الاختبارات أن المحرك المصنع بهذه الأنابيب النانوية النقية يعمل بكفاءة ويستجيب بدقة لتغيرات الجهد دون الحاجة إلى أي مكونات معدنية.
وأكد الدكتور داي يون كيم، رئيس فريق البحث، أن هذا الإنجاز يكشف عن الإمكانات الكاملة للأنابيب النانوية الكربونية في تشغيل المحركات، مشيرًا إلى أن هذا التطور قد يمهّد الطريق نحو جيل جديد من المحركات الكهربائية الخفيفة وعالية الكفاءة، التي يمكن أن تُحدث تحولًا في وسائل النقل والتقنيات البيئية المستقبلية.