Инженеры разрабатывают мотор на основе «металлического стекла»

Электродвигатели преобразуют электрическую энергию в механическую. На протяжении веков человечество достигло такого мастерства в повышении эффективности этих двигателей, что практически вся создаваемая ими энергия беспрепятственно преобразуется в мощность и не теряется в виде тепла. Для этого инженеры используют магнитомягкие крупнозернистые сплавы железа, однако они работают не безупречно.

Это связано с тем, что большинство двигателей состоит из ротора и неподвижного статора, который генерирует переменное магнитное поле, изменяющееся со временем как по силе, так и по направлению. Этот процесс перемагничивания расходует энергию каждый раз, когда магнитные свойства кристаллической структуры должны изменить свою ориентацию. Это, в свою очередь, приводит к выделению тепла в процессе, известном как «потери в сердечнике». Чем быстрее работает двигатель, тем больше теряется эффективность — и эта потеря становится всё более существенной по мере уменьшения размеров двигателей.

Кто-то может сказать, что это просто естественный ход вещей, и смириться с тем, что металлы на основе железосодержащих сплавов всегда будут терять немного энергии в результате этого фундаментального физического процесса. Но исследователи из Университета Саарланда не удовлетворились таким ответом. Вместо этого они изучают способы замены этих традиционных материалов на более необычные виды металлов.

«Мы хотим заменить эти традиционные кристаллические сплавы аморфными, стеклоподобными, поскольку они практически не теряют энергию при перемагничивании, — заявил в пресс-релизе Ральф Буш из Университета Саарланда. — Потери резко снижаются, когда кристаллиты имеют чрезвычайно малые размеры, то есть имеют нанокристаллическую структуру, или когда кристаллическая