Рідкісні кристали: вчені 'оживили' забуту силу фізики для створення двигуна майбутнього

Електродвигуни - це "серце" всього: від пральних машин до промислових роботів. Традиційно вони працюють на базі мідних котушок та магнітів, які створюють електромагнітне поле для обертання ротора. Проте вчені з Інституту науки Токіо кинули виклик цій класичній схемі, пише видання Ingenieu.

Вони створили прототип двигуна, у якому немає ані міді, ані постійних магнітів. Замість магнетизму  використали рідкі кристали та електростатичну силу - явище, відоме фізикам з 19 століття, але лише зараз адаптоване для створення реальних приводів, тому що вважалось надто слабким для практичного застосування, розповідається у матеріалі.

Ситуація змінилася завдяки відкриттю у 2017 році, яке опублікував журнал Communications engineereng . Як стверджують автори, ці матеріали є фероелектричними, тобто їхні молекули вирівнюються в одному напрямку під дією електричного поля. Професор Судзуші Нішімура з Інституту науки Токіо пояснює, що діелектрична константа таких кристалів перевищує 10 000, що у тисячі разів більше, ніж у звичайних матеріалів.

Відео дня

Під час експерименту вчені розмістили рідину між електродами на відстані 2,5 мм і подали напругу 80 В. У результаті рідина піднялася на десять сантиметрів угору, долаючи силу тяжіння. 

"Цю силу теоретично передбачали понад 100 років тому, але ніхто ніколи не спостерігав її неозброєним оком. Бути першим, хто це побачив, було справді захопливим моментом", - підкреслив керівник дослідження.

На основі цього спостереження команда спроєктувала двигун, де ротор повністю виготовлений зі смоли. Як зазначає професор Нішімура, спочатку в можливість створення безметалевого двигуна було важко повірити, проте дані підтвердили: пластиковий ротор стабільно обертається під дією імпульсів напруги. На думку японських фахівців, такий підхід дозволяє використовувати напругу в тисячу разів нижчу, ніж у попередніх електростатичних двигунах лише 0,03 MV/m.

Нова технологія має значні перспективи: вона дешева у виробництві, не потребує дефіцитного неодиму чи міді та є надзвичайно легкою. Окрім того, відсутність магнітних полів робить такі двигуни ідеальними для медичного обладнання. Водночас експерти інституту визнають, що технологія потребує доопрацювання, оскільки рідина вимагає підтримки температури близько 47°C, а показники потужності прототипу поки що залишаються предметом майбутніх досліджень.

Інші дослідження

Раніше УНІАН писав, що майже 90% усієї ядерної зброї світу зосереджено в руках лише двох держав - США та Росії. Проте дані за 2025 рік показують, що ситуація стає складнішою, адже Росія досі лідирує з арсеналом у 5 459 боєголовок, а Китай неймовірно швидко нарощує свою міць. Якщо колись світ тримався на рівновазі двох гігантів, то зараз китайці вже обійшли за кількістю зарядів Британію та Францію разом узятих.

Додамо, що китайські науковці створили першу у світі літаючу електростанцію, яка здатна збирати сонячну енергію високо в небі та передавати її на землю за допомогою лазерів. Ця розробка дозволяє отримувати електрику цілодобово, незалежно від хмарності чи часу доби, що є справжнім проривом у "зеленій" енергетиці.

Вас також можуть зацікавити новини: