Corea del Sur revoluciona la ingeniería automotriz con un motor sin cobre

En un significativo avance tecnológico, Corea del Sur ha revelado un prototipo de motor eléctrico que podría redefinir la industria automotriz. Este innovador desarrollo se distingue por prescindir del cobre, un material tradicionalmente esencial en la fabricación de motores, optando por una alternativa más vanguardista y eficaz. La invención de este tipo de sistemas ha sido una constante en la historia de la humanidad, siempre buscando la optimización del rendimiento.

Desde los primeros conceptos de dispositivos capaces de autoimpulsarse hasta los complejos sistemas modernos que impulsan vehículos e industrias, el motor ha evolucionado progresivamente. Actualmente, la búsqueda se centra en alcanzar niveles de excelencia que antes parecían inalcanzables. Es precisamente en este contexto donde se inscribe la contribución surcoreana con su motor de nueva generación.

Un equipo de investigación del Instituto Coreano de Ciencia y Tecnología (KIST) ha logrado la creación de un motor eléctrico completamente funcional sin emplear bobinas de cobre o aluminio. Su secreto reside en la utilización de nanotubos de carbono junto con un revolucionario sistema de cableado compuesto de núcleo-vaina. Estos cables, con un diámetro de solo 0,3 milímetros (incluyendo el aislamiento), son notablemente ligeros y flexibles, lo que los convierte en un sustituto prometedor del cobre en motores eléctricos compactos.

La clave de esta innovación radica en el proceso denominado 'Lyotropic Liquid Crystal-Assisted Surface Texturing' (LAST), que permite la organización precisa de los nanotubos y la eliminación de impurezas metálicas sin comprometer su estructura unidimensional. Esto no solo mejora la conductividad en más del 130% sino que también reduce considerablemente el peso del motor. La viabilidad de esta tecnología ha sido demostrada con la creación de un motor que alimenta un coche de juguete, operando a bajos voltajes (2-3 V) y potencias (3.5 W), lo que confirma el concepto.

La reducción de peso es un factor crucial. Por ejemplo, en un vehículo como el Tesla Model S, donde aproximadamente el 25% del peso de sus motores (uno delantero de 31.8 kg y uno trasero de 36.3 kg) corresponde al cobre, el uso de cables CSCED podría disminuir el peso total de los dos motores de 68 kg a tan solo 52.2 kg. Esta disminución se traduce en múltiples beneficios: menor inercia rotacional, mejor aceleración, pérdidas mecánicas reducidas, sistemas de refrigeración más sencillos y ligeros, y una mayor autonomía de la batería.

No obstante, la materialización a gran escala de este motor aún enfrenta desafíos. La conductividad eléctrica de los nanotubos de carbono (7.7 MS/m) es inferior a la del cobre (59 MS/m), lo que implica una menor eficiencia. Adicionalmente, el costo de fabricación de los cables CSCED es significativamente más alto, oscilando entre 375 y 500 USD/kg, en comparación con los 10-11 USD/kg del cobre. Además, la producción de nanotubos de carbono, aunque reduce el peso, sigue requiriendo procesos energéticamente intensivos y el uso de químicos agresivos como el ácido clorosulfónico, generando subproductos como el ácido clorhídrico. A pesar de estas limitaciones, el potencial ecológico de esta tecnología es inmenso. Una producción más limpia de nanotubos de carbono, combinada con la drástica reducción en el uso de cobre y aluminio, motores más ligeros, una menor dependencia de baterías debido a la masa reducida, y la flexibilidad inherente del nuevo cableado, posiciona este desarrollo como una alternativa real y escalable para el futuro de la movilidad.