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Un estudiante de secundaria crea un motor magnético innovador sin necesidad de imanes ni metales costosos, y obtiene el reconocimiento con un premio internacional de ingeniería.
Os motor electrico, fundamentales en innumerables aplicaciones cotidianas, muchas veces dependen de imanes para funcionar. Estos imanes permanentes, capaces de generar su propio campo magnético, no sólo se encuentran en los frigoríficos, sino también en los móviles, discos duros y muchos otros dispositivos. Son componentes cruciales en sistemas de energía renovable, como turbinas eólicas y motores de automóviles eléctricos. Sin embargo, un adolescente logró un avance significativo al desarrollar un nuevo motor magnético que prometía revolucionar la industria con su innovación.
Descubra cómo surgió la idea de desarrollar un nuevo motor magnético
La mayoría de los imanes permanentes están hechos de metales que son difíciles de extraer, caros y difíciles de reciclar. Más del 90% de ellos provienen de China y, como resultado, los elementos más cruciales para la energía limpia son, irónicamente, los más difíciles de obtener.
Con el diseño de un nuevo motor magnético sin imán permanente, un estudiante de secundaria de Florida acaba de mostrar cómo superar estos desafíos. Esto podría revolucionar el sector y hacer que los motores eléctricos sean más limpios y accesibles para más personas.
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En sus propias palabras, Robert afirma que tiene un interés natural en los motores eléctricos y, mientras investigaba, descubrió los impactos ambientales negativos de las tierras raras utilizadas en los motores de imanes permanentes que los impulsan. Esto despertó su interés en desarrollar un tipo de motor alternativo.
Vale la pena resaltar que eltierras raras' no son realmente raros, pero rara vez se encuentran en cantidades suficientes para justificar la extracción.. Estos metales altamente conductores se utilizan en muchas tecnologías, desde aviones de combate hasta cables de fibra óptica, y se utilizan ampliamente en convertidores catalíticos, automóviles o baterías recargables.
Retos superados por Robert para desarrollar el nuevo motor magnético
Centrándose en evitar la dependencia de los metales raros, Robert descubrió que los motores síncronos de reluctancia no utilizan imanes permanentes. El problema es que estos motores no ofrecen tanta eficiencia de par, por lo que normalmente no funcionan en un coche eléctrico. Queriendo utilizar esta investigación como un proyecto escolar, el adolescente comenzó una búsqueda de un año de duración para resolver este problema.
El motor eléctrico convencional funciona convirtiendo la electricidad en energía mecánica y cuando una corriente eléctrica pasa por una bobina, en un campo magnético, se genera una fuerza, que producirá un par. Cuando se aplica par a un motor, este gira y esta rotación se transmite a través de transmisores mecánicos a lo que se mueve, como las aspas de un ventilador, las ruedas de un automóvil o la aspiradora.
Luego, Robert se centró en los Syn RM, motores que crean una diferencia explotable en la desgana. La renuencia es equivalente a la resistencia magnética. Los metales con alta renuencia se mueven más cuando intenta resistir un campo magnético. Por lo tanto, maximizar la diferencia entre la baja reluctancia del motor de acero y la alta reluctancia de las ranuras cortadas en él aumenta la protuberancia del motor y una mayor protrusión es un mayor par.
Estudiante gana premio internacional por su creación
Robert pasó un año optimizando su concepto para un nuevo motor magnético y desarrolló sus prototipos sin espacio de aire, incorporando otro campo magnetico en su lugar.
Este ajuste dio un gran impulso a la fuerza funcional y la tasa de aceleración del motor, produciendo un 39% más de torque y funcionando un 31% más eficientemente a 300 RPM, pero la eficiencia aumentó poco cuando el motor estaba funcionando a 750 RPM y las piezas se imprimieron desde El plástico incluso se derritió en tu mesa.
Afortunadamente, esta pérdida no fue en vano y recibió el primer premio en la feria internacional de ciencia e ingeniería, llevándose a casa 75 mil dólares. En octubre todavía estaba trabajando en su motor magnético número 16, y había planes para la versión 17 en marcha.
