Un tinte especial podría evitar cambios de motor innecesarios en los coches eléctricos
19/05/2021
Los científicos de la Universidad Martin Luther Halle-Wittenberg (MLU), junto con ELANTAS, una división del grupo de especialidades químicas ALTANA, han desarrollado un nuevo proceso que permite saber con exactitud el estado de un motor eléctrico.
Este proceso, basado en tintes de colores, podría indicar el estado del material aislante de los cables. Al detectar que se está volviendo quebradizo, el motor necesita ser reemplazado. La universidad ha conseguido que los tintes se integren directamente en el aislamiento. Al cambiar de color, revelan cuánto se ha degradado la capa de resina aislante alrededor de los cables de cobre en el motor. Los resultados se publicaron en la revista Advanced Materials.
Los motores eléctricos también muestran signos de desgaste. En el interior, por lo general, se encuentran bobinas de cobre enrolladas de forma muy compacta, recubiertas a su vez con una resina aislante. «Este aislamiento cambia con el tiempo. Se vuelve quebradizo a medida que se degrada debido al calor y a los procesos químicos,» explica el profesor Wolfgang Binder del Instituto MLU. Sin embargo, no es posible saber desde el exterior si el aislamiento alrededor de los cables en el interior aún está intacto o si es necesario reemplazar todo el motor.
Los científicos del MLU recibieron la tarea de encontrar una solución a este problema en nombre de la división ELANTAS de ALTANA, empresa que produce resinas especiales para dichos aislamientos. «Hasta ahora, los desarrolladores se han centrado en el grado de degradación del material bajo unas condiciones específicas», explica Alexander Funtan, químico de MLU.
Más tarde, se hicieron estimaciones sobre cuánto tiempo pasaría antes de que fuera necesario un reemplazo completo del motor. Sin embargo, el desgaste real depende de las condiciones en las que se utilice, especialmente la temperatura. Para ello, Funtan desarrolló un banco de pruebas que se empleó para analizar cuatro sistemas de resina diferentes durante varios meses. El objetivo de estas pruebas era determinar qué productos derivados de la degradación se forman a diferentes temperaturas.
Descubrieron que las cuatro resinas liberaban consistentemente un alcohol específico bajo las diferentes condiciones de temperatura. «Después, trabajamos en estrecha colaboración con los investigadores y desarrolladores de ELANTAS para encontrar una molécula que actuase de sensor para este alcohol», dice.
La elección final fue un tinte que normalmente se ilumina en naranja rojizo bajo la luz ultravioleta. Este tinte, cuando el alcohol se une a él, su espectro de colores cambia a un verde claro. Los diferentes espectros de color podrían analizarse utilizando dispositivos especiales que podrían instalarse directamente en el motor.
«De esta manera, se puede ver si es necesario un reemplazo sin tener que abrir el motor.» Con suerte, esto evitará reemplazos innecesarios del motor en el futuro. El nuevo aislamiento podría utilizarse en motores de vehículos eléctricos, así como en máquinas y otros equipos industriales.
