Исследователи из Саарландского университета предложили заменить традиционные кристаллические сплавы железа в электродвигателях на аморфные металлические стекла. Главная проблема обычных двигателей — потери энергии на перемагничивание: при каждом изменении магнитного поля кристаллическая структура создает трение, превращающее часть энергии в тепло. Чем выше скорость вращения и чем меньше двигатель, тем заметнее эти потери.
Аморфная структура оказывается идеальной для работы в электродвигателях. Магнитные области внутри материала — так называемые домены Вейсса — не блокируются кристаллическими границами и могут свободно переориентироваться при изменении магнитного поля, что практически исключает потери на перемагничивание. Однако найти подходящий состав оказалось непросто: сплав должен легко переходить в стеклообразное состояние, обладать необходимыми магнитными свойствами и подходить для промышленного производства. Прорыв случился чуть больше года назад, когда исследователи выявили три сплава, отвечающих всем этим требованиям и пригодных для 3D-печати полностью стекловидных металлических компонентов.
Сейчас ученые работают над совершенствованием технологии лазерного спекания, чтобы сделать процесс надежным и масштабируемым. В случае успеха электродвигатели нового поколения станут значительно эффективнее, открывая новые возможности для высокоскоростных и компактных устройств.
