La Corée du Sud a développé le tout premier moteur électrique qui fonctionne sans un seul gramme de métal.
Les chercheurs du Korea Institute of Science and Technology (KIST) viennent de réaliser un exploit technologique. Ils ont créé le premier moteur électrique entièrement basé sur des nanotubes de carbone, donc sans aucun métal. Cette innovation va drastiquement réduire le poids des véhicules électriques.
Un moteur sans métal, mais avec des nanotubes de carbone
Ce moteur est fait avec des nanotubes, comme les phares chauffants de Rivian. Il gagne 133 % en conductivité électrique par rapport aux anciens modèles sans métal. Il reste également 80 % plus léger qu’un équivalent en cuivre. Les ingénieurs coréens ont remplacé les bobines de cuivre par des câbles en nanotubes de carbone. Ce sont des structures cylindriques d’atomes hexagonaux.
Ce moteur sans métal repose en outre sur le procédé LAST (Lyotropic Liquid Crystal-Assisted Surface Texturing). Celui-ci dissout les nanotubes dans de l’acide chlorosulfonique. Cela crée une phase liquide cristalline où les tubes s’alignent parfaitement, ce qui élimine les impuretés métalliques.
Le taux d’impuretés chute ainsi de 12,7 % à moins de 0,8 %. Ceci assure au moteur sans métal des performances électriques optimales. Les câbles de 0,3 mm d’épaisseur atteignent par ailleurs une conductivité de 7,7 mégasiemens par mètre. Et oui, c’est proche de celle du cuivre industriel.
Une évaluation réussie malgré des performances moindres
Pour valider leur moteur révolutionnaire sans métal, les chercheurs l’ont installé sur une voiture expérimentale. Sur piste, elle atteint 0,52 m/s, contre 1,35 m/s pour la version cuivre. Mais ses bobines ne pèsent que 78 mg, contre 379 mg pour celles en cuivre.
Le bloc à nanotubes a également atteint 3 420 tr/min, tandis que celui à cuivre en fait 18 120. Cela dit, le rapport poids-performance de ce moteur sans métal reste intéressant. Le cuivre a une densité de 8,9 g/cm³, contre à peine 1,7 g/cm³ pour les nanotubes, ce qui améliore l’autonomie des véhicules.
Au-delà de l’automobile, drones, satellites et robots pourraient tout aussi bien tirer parti de cette légèreté. Bien sûr, les frais de production restent élevés comparé au cuivre qui coûte environ 10 euros/kg. Comme le rapporte New Atlas, les coûts sont de 325 à 433 euros/kg pour les nanotubes. Malgré tout, le KIST cherche à rendre la production plus accessible.
