Motor sin imanes: japón redefine la energía eléctrica con un fluido sorprendente

Tokio ha dado un golpe sobre la mesa. Investigadores japoneses del Instituto de Ciencia de Tokio, junto con ENEOS Materials, han presentado un prototipo de motor eléctrico que desafía los principios de la propulsión convencional. El avance, publicado en Nature Communications Engineering, prescinde de imanes permanentes y tierras raras, elementos vitales en la mayoría de los motores actuales.

Un nuevo paradigma en la conversión de energía

La clave reside en la utilización de un fluido ferroeléctrico nemático, una sustancia descubierta en 2017, con propiedades electrostáticas extraordinarias. Bajo un campo eléctrico modesto –entre 20 y 80 voltios– este fluido genera fuerzas electrostáticas transversales capaces de mover materia visiblemente, un fenómeno que, aunque conocido teóricamente desde finales del siglo XIX, era hasta ahora demasiado débil para aplicaciones prácticas. La barrera se rompe con este nuevo material, que ofrece una constante dieléctrica miles de veces superior a la de los aislantes comunes.

El prototipo, aún en fase experimental, se compone de un estátor relleno del fluido ferroeléctrico y un rotor de plástico impreso en 3D. Al aplicar pulsos trifásicos de unos 60 voltios a 10 Hz, el rotor comienza a girar a unas 40 revoluciones por minuto. El movimiento es puramente electrostático: la fuerza electrostática empuja secuencialmente los extremos del rotor, sin necesidad de imanes ni metal en la parte móvil. La ausencia de imanes, un componente esencial en vehículos eléctricos, robots y equipos industriales, representa una ventaja estratégica para Japón, que busca reducir su dependencia de los países dominantes en la extracción de neodimio y disprosio.

El desarrollo no se limita a la sostenibilidad. La tecnología promete actuadores más ligeros, adecuados para aplicaciones donde cada gramo cuenta, como robots humanoides, drones y dispositivos médicos de precisión. La cifra habla por sí sola: el rotor, construido en plástico, elimina la necesidad de cableado o alimentación en la parte móvil, simplificando el diseño y reduciendo el peso. Aunque la velocidad actual es modesta, los investigadores plantean alcanzar 1.000 rpm y aumentar el par de salida optimizando las propiedades del fluido y la configuración del estátor y rotor.

Este avance no pretende reemplazar de inmediato los motores comerciales, pero abre una puerta a un futuro donde la energía eléctrica se convierte en movimiento de maneras radicalmente diferentes. La dependencia de materiales críticos como las tierras raras, con sus implicaciones geopolíticas, podría quedar atrás. El futuro de la movilidad y la robótica podría depender de esta fuerza electrostática, un empuje lateral que redefine la mecánica.