Η ηλεκτροκίνηση δεν περιορίζεται στη δημιουργία νέων μοντέλων αλλά επεκτείνεται και στην εξέλιξη του βασικού τμήματός της: Του ηλεκτροκινητήρα.
Σύμφωνα με δημοσίευμα της γερμανικής ιστοσελίδας τεχνολογίας ingenieur.de μια ομάδα Ιαπώνων ερευνητών εξελίσσουν έναν καινούργιο τύπο ηλεκτροκινητήρα οποίος θα έχει πλαστικά μέρη αντί μεταλλικά.
Συγκεκριμένα, ερευνητές του Institute of Science στο Τόκιο παρουσίασαν έναν πρωτότυπο ηλεκτροκινητήρα που λειτουργεί χωρίς να διαθέτει μεταλλικά βασικά εξαρτήματα.
Το ερώτημα που τίθεται είναι εάν η επόμενη γενιά συστημάτων κίνησης ενός αμιγώς ηλεκτροκίνητου οχήματος θα μπορούσε σύντομα να προέρχεται ακόμη και μέσω τρισδιάστατης εκτύπωσης.
Βάσει του δημοσιεύματος, οι επιστήμονες του ιαπωνικού ινστιτούτου απέδειξαν ότι μεταλλικά στοιχεία όπως ο σίδηρος, το αλουμίνιο ή ο χαλκός δεν είναι πλέον απολύτως απαραίτητα για την παραγωγή πραγματικής μηχανικής ισχύος.
Ο πρωτότυπος ηλεκτροκινητήρας που δημιούργησαν δεν διαθέτει τα παραδοσιακά βασικά εξαρτήματα που συντελούν έναν τέτοιο. Στη θέση τους αξιοποιεί σιδηροηλεκτρικούς υγρούς κρυστάλλους, οι οποίοι αντιδρούν σε ηλεκτρικό πεδίο και θέτουν σε κίνηση έναν ρότορα αποκλειστικά μέσω ηλεκτροστατικών δυνάμεων.
Οι ηλεκτροστατικές δυνάμεις είναι γνωστές από το φαινόμενο του στατικού ηλεκτρισμού. Για παράδειγμα, το μικρορεύμα που μας «χτυπά» όταν ακουμπήσουμε σε μεταλλική επιφάνεια ή όταν ανασηκώνονται οι τρίχες μας λόγω υπάρχοντος πεδίου.
Πρόκειται για τη λεγόμενη τάση Maxwell η οποία εμφανίζεται όταν ηλεκτρικά ή μαγνητικά πεδία αλληλεπιδρούν με την ύλη. Η ερευνητική ομάδα με επικεφαλής τον καθηγητή Σουζούσι Νισιμούρα τοποθέτησε σιδηροηλεκτρικούς υγρούς κρυστάλλους μεταξύ δύο ηλεκτροδίων και εφάρμοσε συνεχή τάση.
Το αποτέλεσμα ήταν εντυπωσιακό. Το υγρό κινήθηκε πλευρικά και ανυψώθηκε κατακόρυφα, φθάνοντας έως και 10 εκατοστά, αντιστεκόμενο στη βαρύτητα. Το φαινόμενο παρατηρήθηκε με μόλις 80 Volt και απόσταση ηλεκτροδίων 2,5 χλστμ., κάτι που δεν συνέβη με συμβατικά υγρά ή έλαιο σιλικόνης.
Μικρές αυξήσεις της τάσης προκάλεσαν αναλογικά ισχυρότερη κίνηση, επιτρέποντας τον έλεγχο τόσο της μεταδιδόμενης δύναμης όσο και της απόδοσης. Η γραμμική αυτή κλιμάκωση αποτέλεσε τη βάση για την ιδέα κατασκευής ενός νέου ηλεκτροκινητήρα.
Έτσι, οι ερευνητές σχεδίασαν έναν πρωτότυπο ηλεκτρομοτέρ με ρότορα κατασκευασμένο πλήρως από πλαστικό και στάτορα αποτελούμενο από τρία ζεύγη ηλεκτροδίων.
Μέσω ελεγχόμενης διαδοχής φάσεων τάσης επιτεύχθηκε συνεχής περιστροφή χωρίς μέταλλο ή μαγνήτες. Η απαιτούμενη ένταση πεδίου ανέρχεται σε μόλις 0,03 MV/m, τιμή περίπου χίλιες φορές χαμηλότερη από εκείνη συμβατικών ηλεκτροστατικών διατάξεων.
Το σύστημα δεν απαιτεί σπάνιες γαίες, είναι ελαφρύτερο, δεν προκαλεί ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές και δεν χρειάζεται ψήκτρες ή δακτυλίους ολίσθησης. Ο τριφασικός κινητήρας περιστρέφεται ομαλά και αθόρυβα με τάσεις 0-60 Volt.
Αν και ο πρωτότυπος ηλεκτροκινητήρας είναι μικρός σε διαστάσεις και απαιτεί θερμικό έλεγχο του υγρού, η τεχνολογία του ανοίγει τον δρόμο για αξιοποίηση των ηλεκτροστατικών δυνάμεων σε πρωτόγνωρο επίπεδο.
Αυτή η νέα τεχνολογία ενδέχεται να αποτελέσει εναλλακτική λύση έναντι των συμβατικών ηλεκτροκινητήρων στο μέλλον, ιδίως σε εφαρμογές όπου το βάρος, το κόστος υλικών και η ηλεκτρομαγνητική συμβατότητα αποτελούν καθοριστικούς παράγοντες.
ΕΙΔΗΣΕΙΣ ΣΗΜΕΡΑ
Κάρτα Καυσαερίων: Τι αλλάζει και ποια είναι τα πρόστιμα
Οδηγούμε στην Ελλάδα την καινούργια BMW iX3 50 xDrive
Επίσημο: Αυτό είναι το ανανεωμένο CUPRA Born