電動(dòng)汽車(chē)、無(wú)人機(jī)、甚至未來(lái)的太空飛船，它們的重量一直是制約性能和續(xù)航能力的關(guān)鍵因素。傳統(tǒng)電動(dòng)馬達(dá)中的銅線(xiàn)圈雖然導(dǎo)電性極佳，但其沉重的分量也讓工程師們頭疼不已。現(xiàn)在，來(lái)自韓國(guó)的研究團(tuán)隊(duì)取得了一項(xiàng)具有里程碑意義的突破：他們成功制造出了世界上第一個(gè)完全不含任何金屬的電動(dòng)馬達(dá)，徹底告別了傳統(tǒng)銅線(xiàn)圈，轉(zhuǎn)而使用一種超輕的未來(lái)材料——碳納米管！

這項(xiàng)由韓國(guó)科學(xué)技術(shù)研究院（KIST）團(tuán)隊(duì)完成的壯舉，不僅意味著電動(dòng)馬達(dá)可以不再笨重，更預(yù)示著超輕型交通系統(tǒng)時(shí)代的到來(lái)。他們制造出的無(wú)金屬馬達(dá)，不僅能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，甚至成功驅(qū)動(dòng)了一輛玩具車(chē)，速度達(dá)到了每秒半米以上！這一成就的背后，是科學(xué)家們克服了數(shù)十年來(lái)困擾碳納米管應(yīng)用的一大難題：如何使其在實(shí)際應(yīng)用中，既保持超高的導(dǎo)電性，又能擺脫生產(chǎn)過(guò)程中帶來(lái)的金屬雜質(zhì)污染。

碳納米管是一種神奇的材料，它擁有與銅相媲美的導(dǎo)電能力，但密度卻低得多——每立方厘米僅1.7克，而銅則高達(dá)8.9克！理論上，如果能用碳納米管取代銅，馬達(dá)的重量可以減少80%以上。然而，碳納米管在生產(chǎn)過(guò)程中，往往會(huì)殘留用于催化的金屬顆粒，這些雜質(zhì)嚴(yán)重影響了其導(dǎo)電性能，使其無(wú)法用于高性能的電力應(yīng)用。

KIST團(tuán)隊(duì)的解決方案，靈感來(lái)源于意想不到的“液晶”技術(shù)。他們開(kāi)發(fā)了一種名為**LAST（Lyotropic Liquid Crystal-Assisted Surface Texturing）**的創(chuàng)新純化工藝。通過(guò)將碳納米管溶解在氯磺酸中，形成一種獨(dú)特的液晶態(tài)，使碳納米管在分子層面自動(dòng)排列整齊。當(dāng)這種溶液接觸到水時(shí)，會(huì)產(chǎn)生鹽酸，精準(zhǔn)地腐蝕掉鐵催化劑顆粒，同時(shí)完好無(wú)損地保留碳納米管的結(jié)構(gòu)。這種精確的純化方式，使得碳納米管電纜的導(dǎo)電性提高了133%，金屬雜質(zhì)含量從12.7%降低到不足0.8%，為其在馬達(dá)中的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

雖然目前碳納米管馬達(dá)在絕對(duì)性能上還未能完全超越銅制馬達(dá)（例如，玩具車(chē)的最高速度為每秒0.52米，而銅制馬達(dá)可達(dá)1.35米），但其在**比性能（單位重量的性能）**上已經(jīng)非常接近，僅比銅制馬達(dá)低1.06倍。更重要的是，碳納米管導(dǎo)線(xiàn)的重量?jī)H為同等銅導(dǎo)線(xiàn)的約五分之一！這種巨大的減重潛力，對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)航里程、無(wú)人機(jī)的飛行時(shí)間和航天器的發(fā)射成本來(lái)說(shuō)，都具有革命性的意義。

研究團(tuán)隊(duì)展望，這項(xiàng)技術(shù)未來(lái)有望在電動(dòng)汽車(chē)、電動(dòng)飛機(jī)、無(wú)人機(jī)和航天器等領(lǐng)域大放異彩。他們甚至設(shè)想，未來(lái)的電動(dòng)交通系統(tǒng)可能將完全由碳納米管基電氣系統(tǒng)構(gòu)建。這項(xiàng)無(wú)金屬電動(dòng)馬達(dá)的誕生，不僅是材料科學(xué)和工程領(lǐng)域的一次重大飛躍，也為我們勾勒出了一個(gè)更輕、更高效、更可持續(xù)的未來(lái)世界。