Äskettäin Yhdysvalloissa tehty tutkimus viittaa siihen, että vaihtoehtoinen metalli kuparille, jolla on samanlaiset tai paremmat ominaisuudet, voisi mullistaa sähköteollisuuden lisäämällä tehokkuutta ja alentamalla kustannuksia.
Sähköalalla kupari on pitkään ollut suosituin metalli sen korkean johtavuuden ja kohtuuhintaisten kustannusten vuoksi. Äskettäinen Yhdysvalloissa tehty tieteellinen tutkimus on kuitenkin paljastanut vaihtoehdon, joka voisi korvata sen useissa sovelluksissa.
Tutkijat keskittyvät metalleihin, joilla on samanlaiset tai jopa paremmat ominaisuudet, mikä avaa monia mahdollisuuksia sähkötekniikan tulevaisuudelle. Näin ollen tämä metalli lupaa mullistaa sähköteollisuuden tarjoamalla uusia mahdollisuuksia tehokkuuden lisäämiseen ja kustannusten alentamiseen.
Metalli, joka korvaa kuparin sähköjohtimena ja maksaa jopa 2 kertaa vähemmän
Pacific Northwest National Laboratoryn tutkijat ovat osoittaneet alumiinin lupaavana vaihtoehtona korvata kupari voimansiirrossa. Tämä metalli on kevyempää ja halvempaa, millä voi olla suuri vaikutus energiateollisuuteen.
Vaikka kupari on perinteisesti ollut suosituin materiaali, paljon halvempi ja helpompi saada alumiini on edullisempi ja kestävämpi vaihtoehto. Vaikka sen kyky johtaa sähköä on vain 60 % kuparista, sen käsittelyn edistyminen voisi parantaa merkittävästi sen tehokkuutta.
Kuinka tutkijat onnistuivat parantamaan tämän metallin liitettävyyttä?
PNNL:n tutkimusryhmä paransi alumiinin johtavuutta muuttamalla sen atomirakennetta ja analysoimalla sen vikoja ja lämpömuutoksia. Aiempien puolijohteita ja piin kaltaisia materiaaleja koskevien tutkimusten innoittamana he mallinsivat, kuinka atomien uudelleenjärjestely voisi lisätä alumiinin johtavuutta. Tulokset ylittivät odotukset ja osoittivat merkittävää parannusta metallin tehokkuudessa johtimena.
Kuparin ja alumiinin lisäksi on muita metalleja, jotka ovat myös hyviä sähköjohtimia, kuten:
hopea
kulta
rauta
Vaikka grafiitti ei ole metalli, sitä pidetään erinomaisena johtimena ja sitä käytetään erilaisissa elektronisissa laitteissa.