Новый композит на основе меди заметно повысит эффективность электромоторов
Logo
Cover

Американские специалисты применили новую технологию создания композитных материалов, которые значительно повышают электрическую емкость медного провода. Метод можно масштабировать для использования в производстве сверхэффективных электромоторов и силовой электроники.

Для производства более легкого проводящего материала с улучшенной производительностью исследователи из Национальной лаборатории Ок-Ридж нанесли углеродные нанотрубки на плоскую медную подложку. Таким методом пользовались и прежде, поскольку углеродные нанотрубки чрезвычайно легкие и прочные и отлично проводят ток. Однако прошлые попытки создания композитов позволяли получить материал всего несколько микрометров или миллиметров длиной, пишет Science Daily.

Команда из Ок-Ридж решила поэкспериментировать с нанесением нанотрубок методом электроспиннинга, при котором волокна создаются в процессе движения струй жидкости через электрическое поле. Эта техника обеспечивает контроль над структурой и ориентацией материала.

Затем ученые применили магнетронное распыление для нанесения тонкой пленки меди поверх покрытых нанотрубками медных лент. После образцы были обожжены в вакуумной печи для того, чтобы медный слой проник в матрицу нанотрубок.

В итоге получился композитный материал размером 10 см в длину и 4 см в ширину с выдающимися параметрами. Его электрическая емкость оказалась на 14% выше, а механические свойства на 20% улучшились по сравнению с чистой медью.

Цель исследования ученых — снижение себестоимости электромобиля, в частности — повышения производительности и срока службы таких компонентов, как электромоторы и силовая электроника. Новый материл может быть использован для производства любого компонента, в котором есть медь: в токопроводящих шинах, тяговых инверторах, а также в беспроводных и проводных системах зарядки.

Химики из США и Израиля обнаружили ряд новых интересных свойств пены из хлопьев графена. Мягкие композиты можно использовать для изготовления активной носимой электроники, вшитой в одежду. Из твердых получаются отличные водоотталкивающие покрытия.