Iki šiol norint sukurti realią traukos jėgą, būtini metalai ir magnetai. Tačiau japonų mokslininkų komanda įrodė, kad gali būti ir kitaip. Jų sukurtas novatoriškas prototipas varomas vien tik elektrostatinėmis jėgomis.
Daugiau naujienų iš automobilių pasaulio galite perskaityti „Automobilių naujienos“ rubrikoje.
Skystieji kristalai – naujoji stebuklinga medžiaga
Su elektrostatinėmis jėgomis visi esame susidūrę kasdienybėje – tai tas netikėtas elektros dilgtelėjimas palietus durų rankeną arba įsielektrinę, piestu stojantys plaukai šokinėjant ant batuto.
Nors šios traukos ir stūmos jėgos (fizikoje žinomos kaip Maksvelo įtampa) egzistuoja visur, paprastai jos yra tokios silpnos, kad idėja jas panaudoti varikliams sukti ilgą laiką atrodė tiesiog utopinė.
Tačiau 2017 metais atrastos vadinamosios polinės nematinės fazės skystųjų kristalų savybės viską apvertė aukštyn kojomis. Šie specialūs skysčiai itin stipriai reaguoja į elektrinius laukus.
Profesoriaus Suzushi Nishimuros vadovaujama komanda pasinaudojo šiuo fenomenu ir patalpino feroelektrinius skystuosius kristalus tarp dviejų elektrodų ir paleido nuolatinę srovę.
Rezultatas stulbinantis – skystis ėmė judėti ir netgi pakilo iki 10 centimetrų, nugalėdamas žemės trauką, nors buvo naudojama vos 80 voltų įtampa ir 2,5 mm atstumas tarp elektrodų. To padaryti su įprastais skysčiais ar silikonine alyva tiesiog neįmanoma.
Rotorius – visiškai plastikinis
Šis atradimas pakišo idėją sukurti visiškai naujo tipo elektros variklį. Tyrėjai sukonstravo prototipą, kurio rotorius pagamintas tik iš plastiko, o statorių sudaro trys elektrodų poros.
Kryptingai valdant įtampos fazes (nuo 0 iki 60 voltų), sukuriamas tolygus ir tylus sukamasis judesys – tam neprireikė jokio metalo, vario ar magnetų.
Reikalingas lauko stipris yra maždaug tūkstantį kartų mažesnis nei ankstesnėse elektrostatinėse pavarose (pavyzdžiui, tokiose, kurios naudojamos automobilių žibintų veidrodėliams ar projektoriams valdyti).
Pagrindiniai šios inovacijos privalumai yra, kad jai nereikia retųjų žemės metalų, variklio konstrukcija yra itin lengva. Be to, kadangi nesukuriami elektromagnetiniai laukai, toks variklis idealiai tinka jautrioms sritims, pavyzdžiui, medicinos įrangai ar duomenų saugykloms.
Žvilgsnis į ateitį
Kol kas ši technologija žengia tik pirmuosius žingsnius. Dabartinis prototipas yra nedidelis, naudojamo skysčio temperatūrą būtina nuolat reguliuoti, o konkretūs sukimo momento ir galios parametrai, reikalingi praktiniam pritaikymui, dar nėra paskelbti.
Nepaisant to, šis išradimas žymi istorinį lūžį. Feroelektriniai varikliai ateityje gali tapti rimta alternatyva klasikiniams elektros varikliams, ypač tose srityse, kur lemiamą reikšmę turi svoris, medžiagų kaina ar absoliutus elektromagnetinis suderinamumas.
Patiko straipsnis? Užsiprenumeruokite mūsų naujienlaiškį ir gaukite svarbiausias dienos naujienas bei įdomiausius straipsnius kiekvieną darbo dieną 11 val. Tiesiai į Jūsų el. paštą!
