Descubren una nueva forma de reducir pérdidas de energía en los motores eléctricosDetectan el punto exacto donde tu coche eléctrico pierde eficiencia
Un nuevo modelo automatizado ha permitido identificar por primera vez el origen físico y la ubicación exacta de las pérdidas de energía en los motores eléctricos, un avance clave para mejorar la eficiencia de los coches eléctricos.
Un grupo de investigadores ha desarrollado un nuevo método para analizar de forma automática el origen de las pérdidas de energía en los motores eléctricos, especialmente en aquellos que utilizan acero. Este avance podría ser clave para mejorar la eficiencia de los coches eléctricos y reducir su impacto ambiental.
Uno de los grandes problemas en estos motores es la pérdida por histéresis magnética, también conocida como pérdida en el núcleo de hierro. Se produce cuando el campo magnético del motor cambia constantemente de dirección, lo que obliga a diminutas regiones magnéticas (llamadas dominios) a reorganizarse. Ese proceso consume energía y, de hecho, representa cerca del 30% del total de pérdidas energéticas en los motores eléctricos.
Durante décadas se ha intentado entender con precisión este fenómeno sin éxito. Pero un equipo dirigido por Masato Kotsugi, de la Universidad de Ciencia de Tokio, ha logrado un gran avance usando un modelo físico llamado marco extendido de Ginzburg-Landau (ex-GL), combinado con técnicas de inteligencia artificial interpretable.
Gracias a este enfoque, los investigadores pudieron analizar cómo interactúan los dominios magnéticos con la estructura real del material, mucho más compleja que los sistemas utilizados en modelos anteriores. Utilizando imágenes microscópicas del material y herramientas matemáticas avanzadas, lograron identificar dos factores clave: uno relacionado con el nivel de magnetización y otro con la estructura de las paredes de los dominios magnéticos.
Uno de los descubrimientos más importantes fue que estas pérdidas de energía se concentran principalmente en los límites de grano del material, donde la energía actúa como una especie de "pegamento" que dificulta el movimiento de las paredes magnéticas. Este fenómeno, conocido como pinning, reduce la eficiencia del motor.
Además de ofrecer una visión más profunda del problema, este nuevo enfoque permite identificar automáticamente el origen exacto de la pérdida de energía tanto en su mecanismo como en su ubicación. Esto no solo representa un gran avance científico, sino que también proporciona guías concretas para el diseño de nuevos materiales más eficientes y abre la puerta a futuros desarrollos tecnológicos en el sector de los vehículos eléctricos más eficientes y por lo tanto, con más autonomía.
Fuente | Nature
