Мы привыкли, что моторы в фенах или электрокарах работают благодаря магнитным полям. Но что, если двигатель можно собрать из обычного пластика, отказавшись от тяжелых катушек и дефицитных редкоземельных металлов? Ученые из Токийского технологического института доказали, что это возможно, используя силу электростатики. Статья с результатами исследования опубликована в журнале Communications Engineering.
Обычно электростатическое притяжение слишком слабо для движения тяжелых машин. Однако в новой работе ученые исследовали ферроэлектрические жидкости, которые реагируют на напряжение в тысячи раз сильнее обычных. Это свойство позволило создать мотор, работающий на поперечном «максвелловском напряжении» — силе, которую предсказали больше 100 лет назад, но не могли применить на практике.
«Наши эксперименты показали, что ротор мотора больше не обязательно делать из металла», — отмечает профессор Судзуши Нисимура. Исследователи построили рабочий прототип, где ротор полностью напечатан из смолы (пластика). Под действием электрического поля в жидкости возникают мощные силы, которые толкают пластиковую деталь, заставляя ее вращаться.
Такие двигатели могут быть гораздо легче и дешевле традиционных. Отказ от меди и магнитов снижает зависимость от добычи полезных ископаемых. Более того, ферроэлектрические моторы работают при гораздо более низком напряжении, чем предыдущие электростатические двигатели, что делает их безопасными для бытового использования.
Удивительно, но физика этого процесса была описана еще в XIX веке. Современные достижения в химии материалов позволили наконец-то увидеть эту силу «невооруженным глазом». Это открытие может привести к созданию мягких роботов, бесшумных приводов и легкой электроники нового поколения.
