Dionisio Aliprantis tomó un martillo y un cincel imaginarios y golpeó en el aire. “Piense en los antiguos griegos y sus esculturas”, dijo el profesor asistente de ingeniería eléctrica e informática de la Universidad Estatal de Iowa.

Aplique ahora la idea de un escultor tallando en piedra, con precisión, a los motores eléctricos que mueven nuestras máquinas y generan nuestra electricidad. Aliprantis está trabajando para desarrollar tecnologías de modelación computacional que mostrarán a los ingenieros cómo trabajar en las superficies de los motores eléctricos para crear nuevos diseños y formas que puedan aumentar la generación de energía.

“El objetivo es conseguir más potencia con el mismo tamaño de los motores“, dijo. “Lo que también sería querer decir, obtener la misma potencia con un motor más pequeño”.

Aliprantis se apresura a decir que no está buscando una gran mejora en el rendimiento de un motor.

“Estoy buscando un poco de aumento, tal vez un 5% o 1%”, dijo. “Pero multiplique este número por número de coches híbridos, digamos, y usted podrá obtener un ahorro en el orden de los miles de millones de dólares. El potencial aquí podría ser enorme”.

El proyecto de Aliprantis, por un período de cinco años, está apoyado por una subvención de $400,000 de la National Science Foundation’s Faculty Early Career Development Program. Las subvenciones sirven de apoyo a académicos jóvenes identificados como profesores destacados debido a notables investigaciones, excelente formación e integración educación-investigación.

Yanni Li, que cursa estudios post doctorales en energía eléctrica y computación, lo asiste en el diseño del motor.
Aliprantis y Li quieren aprovechar el hecho de que los motores eléctricos y los generadores operan en una sola dirección – en la mayoría de las aplicaciones no hay necesidad ninguna de que vayan en sentido contrario. Los motores, sin embargo, han sido siempre diseñados para ofrecer el mismo rendimiento, sin importar en qué sentido están rotando.

De esta forma, los ingenieros están explorando cómo mejorar los motores eléctricos al optimizar su rendimiento en una
dirección preferida de rotación. Para esto, han elaborado un modelo computacional que cambia, de manera incrementada, el diseño de los motores -exactamente como un escultor talla- y calcula cuándo la forma de la superficie es la adecuada.

Los dientes que sostienen los conductores de alambre dentro de un motor eléctrico, por ejemplo, se han construido con una forma simétrica que mantiene el rendimiento en cualquier dirección. Haciendo estos dientes asimétricos, los ingenieros esperan poder incrementar un poco la potencia cuando roten en la dirección preferida.

“Nosotros estamos tratando de desarrollar una forma sistemática de llegar a la forma correcta”, dijo Aliprantis. “Esta idea es muy simple, pero los motores se siguen diseñando utilizando las técnicas que tienen, esencialmente, más de 100 años”.

Otros proyectos de Aliprantis.

Fuente: Science Daily