Проблема моторов, о которой все молчат

Представьте: каждый электромотор в вашем смартфоне, машине или заводе тайком жрёт энергию. И немало.

Мы веками строим моторы. Кажется, давно довели дело до идеала. Но физика подкидывает подножку. Потери никуда не делись.

Железные потери — главный враг

Внутри мотора магниты и катушки создают меняющееся поле. Ротор крутится под их толчками. Просто, да?

Проблема в перемагничивании. Поле меняет направление — металл "перестраивается". Каждый раз уходит энергия в тепло. Вращение на тысячах оборотов умножает потери. Это и есть "железные потери". Чем быстрее мотор, тем хуже. В маленьких моторах — сплошной кошмар.

Металлическое стекло спасает день

Учёные из Университета Саарланда пошли ва-банк. А если мотор из другого материала?

Их выбор — металлическое стекло. Звучит странно? Стекло хрупкое, подумаете вы. Но это не то стекло.

Металлическое стекло — металл, застывший без кристаллов. Атомы в хаосе, как в замороженной жидкости. Получается материал крепче стали. Идеально для моторов.

Почему это работает как часы

В обычном железе атомы в кристаллической сетке. Магнитные зоны — домены Вейса — цепляются за неё. Переориентация даётся с боем, энергия уходит в никуда.

В стекле нет сетки. Домены вертятся свободно. Потери падают в разы. Ralf Busch, глава команды, говорит: поле меняется — домены танцуют без помех. Красота!

Как сделали массовое производство

Лаборатория — одно. Фабрика — другое. Нужны сплавы, которые:

• Легко превращаются в стекло.
• Подходят для магнитов.
• Печатаются на 3D-принтере.

Последнее — ключ. Забудьте конвейеры. Печатай мотор под задачу, без гигантских заводов.

Искали годами. Год назад нашли три сплава. Они держат стеклянную структуру при печати лазером. Компоненты мотора — чистое стекло. Прорыв!

Что дальше и зачем это нужно

Если запустят в дело, моторы станут другими. Меньше жара, больше КПД. Электромобили проедут дальше. Роботы и медтехника — компактнее и холоднее.

Сейчас дорабатывают печать (Laser Powder Bed Fusion). ЕС даёт миллионы евро. Серьёзно берутся.

Ирония: вековую проблему решает стекло — древний материал. Иногда ответ лежит на поверхности.

Мои мысли

Круто не само стекло, а подход. Не ковырялись в мелочах. Переосмыслили физику с нуля.

Вот что двигает науку. Не апгрейды, а прорывы.

В магазинах стеклянных моторов пока не ждите. Но следите. Будущее может прийти в виде стеклянного куска.