А что на это скажет Илон Маск?
Ученые из Национальной лаборатории Ок-Риджа создали композит, который увеличивает электрическую емкость медных проводов и может быть использован в любом компоненте, использующем медь, делая более эффективными соединительные шины для передачи энергии, а также эта технология уменьшит используемые разъемы для тяговых инверторов электромобилей, помимо этого изобретение может использоваться в беспроводных и проводных системах зарядки электрокаров.
В заявлении для СМИ учёные заявили, что их проект направлен на снижение основных затрат при производстве автомобилей использующих электрические силовые установки. Технология в первую очередь поможет снизить стоимость автомобилей, повысит производительность и срок службы таких компонентов, как электродвигатель и в целом всю силовую электрическую установку.
В технологии использовали углеродные нанотрубки УНТ
Чтобы получить более легкий проводящий материал, специалисты нанесли и выровняли углеродные нанотрубки на плоских медных подложках. В результате чего получился металло-матричный композитный материал с лучшей токопроводящей способностью, и улучшенными свойствами характеристикам, чем просто медь.
Включение углеродных нанотрубок, или УНТ, в медную матрицу для улучшения проводимости и механических характеристик не является новой идеей. Однако прошлые попытки создания композитов другими исследователями приводили к очень коротким длинам материала, всего лишь микрометрам или миллиметрам, наряду с ограниченной масштабируемостью, или к более длинным экземплярам, которые работали очень плохо.
Углеродные нанотрубки УНТ (carbon nanotubes, CNTs) [греч. nanos — карлик] — протяжённые цилиндрические структуры диаметром от одного до нескольких десятков нанометров и максимальной длиной до нескольких сантиметров, которые состоят из одной или нескольких свернутых в трубку гексагональных графитовых плоскостей (графенов) и заканчиваются обычно полусферической головкой
Вот почему команда под руководством Толги Айтуг (Tolga Aytug) решила поэкспериментировать с нанесением однослойных УНТ с помощью электроспиннинга. Это метод, который создает волокна в виде струи жидкости, движущейся через электрическое поле.
Этот метод обеспечивает контроль над структурой и ориентацией осажденных материалов, такой процесс позволил им успешно ориентировать УНТ в одном общем направлении, чтобы уменьшить усиленный поток электричества.
Затем группа использовала магнетронное распыление, технику вакуумного покрытия, чтобы добавить тонкие слои медной пленки поверх медных лент, покрытых УНТ. Затем образцы с покрытием отжигали в вакуумной печи для получения увеличенной проводящей сетки Cu-УНТ путем формирования плотного однородного слоя меди и обеспечения диффузии меди в матрицу УНТ.
Композитные медь-углеродные нанотрубки
Используя этот метод, они создали композит медь-углеродные нанотрубки длиной 10 сантиметров и шириной 4 сантиметра с исключительными свойствами, такими как:
- увеличение допустимой нагрузки на 14%
- улучшенные механические свойства до 20%
по сравнению с используемой чистой медью
«Внедряя все замечательные свойства углеродных нанотрубок в медную матрицу, мы стремимся к улучшению механической прочности, снижению веса изделия и увеличиваем допустимую нагрузку. Тем самым мы получаем улучшенный проводник с меньшими потерями мощности, что, в свою очередь, повысит эффективность и производительность устройства», - сказал Айтуг в пресс-релизе
«За счет улучшения производительности мы можем уменьшить объем и увеличить удельную мощность в современных моторных системах используемых в электромобилях».
