Сучасні електродвигуни досягли надзвичайно високої ефективності, проте навіть вони не позбавлені фундаментальних втрат енергії. Основною причиною є так звані «залізні втрати», що виникають під час постійного перемагнічування матеріалів у роторі та статорі. У традиційних двигунах використовуються кристалічні залізні сплави, в яких магнітні домени змушені змінювати орієнтацію при кожному циклі змінного магнітного поля. Цей процес супроводжується внутрішнім «тертям» на рівні кристалічної структури, що призводить до виділення тепла і втрати частини енергії.
Науковці з Saarland University запропонували радикально інший підхід — використання аморфних, або склоподібних металів. На відміну від звичайних сплавів, такі матеріали не мають впорядкованої кристалічної решітки. Їхня структура нагадує застиглу рідину: атоми розташовані хаотично, що дозволяє уникнути багатьох обмежень, притаманних кристалічним матеріалам.
Саме ця особливість відіграє ключову роль у магнітних властивостях. У склоподібних металах магнітні області, відомі як домени Вейса, можуть вільніше змінювати свою орієнтацію під дією зовнішнього поля. Відсутність кристалічних меж означає значно менший опір цьому процесу, а отже — різке зниження втрат енергії під час перемагнічування. У результаті двигуни, виготовлені з таких матеріалів, потенційно можуть працювати ефективніше, особливо на високих швидкостях або в компактних пристроях, де втрати зазвичай зростають.
Окрім фізичних переваг, склоподібні метали відкривають нові можливості для виробництва. Вони придатні для сучасних технологій, таких як лиття під тиском або 3D-друк. Зокрема, у межах європейського проєкту з адитивного виробництва аморфних металів дослідники вже змогли визначити кілька сплавів, які не кристалізуються під час обробки і водночас зберігають необхідні механічні та магнітні властивості.
Втім, головним викликом залишається масштабування технології. Методи на кшталт лазерного спікання порошків потребують подальшого вдосконалення, щоб забезпечити стабільну якість і придатність для масового виробництва. Незважаючи на це, результати вже свідчать про можливий прорив у галузі електромеханіки.
Якщо ці розробки будуть успішно впроваджені, людство може отримати нове покоління електродвигунів — компактніших, холодніших і значно ефективніших. Це відкриє шлях до підвищення енергоефективності в усьому — від побутової техніки до електромобілів і промислових систем.