Estos cables han sido utilizados para construir un motor eléctrico sin bobinas metálicas, lo que reduce significativamente el peso de los motores eléctricos tradicionales.
- Motor eléctrico sin metales tradicionales.
- Usa nanotubos de carbono (CNT) y cables CSCEC
- Ultraligero: solo 0,3 mm de grosor.
- Proceso LAST alinea y purifica CNT
- Conducción eléctrica mejorada +130%
- Peso motor reducido hasta 25%
- Conductividad aún menor que el cobre.
- Costo alto: hasta 500 USD/kg
- Aún no viable para vehículos reales.
Motor eléctrico radical sin bobinas metálicas
Investigadores del Instituto Coreano de Ciencia y Tecnología (KIST) han desarrollado un motor eléctrico que funciona sin utilizar bobinas de cobre o aluminio, gracias al uso de nanotubos de carbono (CNT) y un novedoso tipo de cableado: cables eléctricos compuestos núcleo-vaina (CSCEC).
Estos cables, con un grosor total de solo 0,3 mm, incluyendo aislamiento, son extremadamente ligeros y flexibles, y tienen el potencial de reemplazar por completo el cobre en pequeños motores eléctricos.
El secreto: el proceso LAST
El proceso Lyotropic Liquid Crystal-Assisted Surface Texturing (LAST) permite organizar los nanotubos y eliminar impurezas metálicas sin destruir su estructura unidimensional. Esto aumenta la conductividad más de un 130% y reduce significativamente el peso del motor.
Este avance ha permitido crear un motor completamente funcional sin cobre que alimenta un auto de juguete. Aunque los niveles de voltaje y potencia son bajos (2–3 V, 3,5 W), el resultado es una prueba de concepto convincente.
Comparación con motores reales
Por ejemplo, un Tesla Model S tiene un motor delantero de 31,8 kg y uno trasero de 36,3 kg. Alrededor del 25% de ese peso es cobre. Usando cables CSCEC, el peso total de ambos motores podría pasar de 68 kg a 52,2 kg, una reducción notable en el mundo de la eficiencia energética y la movilidad eléctrica.
Menos peso implica:
- Menor inercia rotacional
- Mejor aceleración
- Menores pérdidas mecánicas
- Sistemas de refrigeración más simples y ligeros
- Mayor autonomía de batería
Limitaciones actuales
No todo es perfecto aún. Aunque el peso se reduce dramáticamente, la conductividad eléctrica de los CNT (7,7 MS/m) todavía está muy por debajo del cobre (59 MS/m). Eso significa menor eficiencia en términos absolutos. Por ejemplo, en las pruebas, el motor con CNT alcanzó 3.420 RPM, mientras que el de cobre llegó a 18.120 RPM.
Además, el costo de fabricación de los CSCEC es muy alto, entre 375 y 500 USD/kg, frente a los 10-11 USD/kg del cobre. Y, para implementar esta tecnología, los ingenieros tendrían que rediseñar completamente los motores y sistemas eléctricos.
A esto se suma que la fabricación de CNT, aunque reduce peso, todavía utiliza procesos intensivos en energía y químicos agresivos, como el ácido clorosulfónico, generando residuos como ácido clorhídrico.
Potencial de esta tecnología
A pesar de sus limitaciones actuales, el potencial ecológico de esta innovación es enorme:
- Reducción drástica del uso de cobre y aluminio, cuya minería genera impactos ambientales y sociales considerables.
- Motores más ligeros, lo que disminuye el consumo energético en transporte eléctrico (vehículos, drones, eVTOLs).
- Menor masa implica menos demanda de baterías, lo que alarga la vida útil y reduce la cantidad de materiales críticos necesarios.
- Flexibilidad del cableado permite diseños más eficientes y ligeros en arquitectura de sistemas eléctricos.
- Si se logra una producción más limpia de CNT, podría representar una alternativa real y escalable para transformar sectores energéticos y de movilidad hacia modelos sostenibles.
Aunque el camino hacia la adopción masiva de cables CSCEC con CNT aún tiene desafíos, es una de las tecnologías emergentes más prometedoras para la electrificación limpia del futuro.
Claudio Ancona dice
Gran avance! espero que sigan investigando aplicaciones con los CNT