Un día en el futuro cercano, los tintes en los motores eléctricos podrían indicar cuándo el aislamiento del cable se está volviendo quebradizo y el motor necesita ser reemplazado. 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 integrar los tintes directamente en el aislamiento. Cambiando de color, revelan cuánto se ha degradado la capa de resina aislante alrededor de los cables de cobre del motor. Los resultados fueron publicados en la revista Materiales avanzados .

Los motores de combustión modernos tienen desde hace mucho tiempo detectores que reconocen, por ejemplo, cuando se necesita un cambio de aceite, ahorrando inspecciones innecesarias. Los motores eléctricos también muestran signos de desgaste. Dentro, por lo general, se componen de alambres de cobre enrollados de manera apretada, y estos a su vez están recubiertos con una resina aislante. "Este aislamiento cambia con el tiempo. Se vuelve quebradizo a medida que se degrada debido al calor y los procesos químicos, "explica el profesor Wolfgang Binder del Instituto de Química de MLU. Sin embargo, No es posible saber desde el exterior si el aislamiento alrededor de los cables internos aún está intacto o si es necesario reemplazar todo el motor.

Los científicos de MLU tuvieron la tarea de encontrar una solución a este problema en nombre de la división ELANTAS de ALTANA, que produce sistemas de resinas especiales para dicho aislamiento. "Hasta ahora, los desarrolladores se han centrado en el grado en que el material se degrada en condiciones específicas, "explica Alexander Funtan, químico en MLU. Luego se hicieron recomendaciones sobre cuánto tiempo tomaría antes de que fuera necesario un reemplazo. Sin embargo, el desgaste real depende de las condiciones en las que se utilice, más particularmente la temperatura. Por lo tanto, Funtan desarrolló un banco de pruebas que utilizó para analizar cuatro sistemas de resina diferentes durante varios meses para determinar qué productos de degradación se forman a diferentes temperaturas.

Descubrió que los cuatro sistemas de resina liberaban consistentemente un alcohol específico bajo las diferentes condiciones de temperatura. "Luego trabajamos en estrecha colaboración con los investigadores y desarrolladores de ELANTAS para encontrar una molécula sensora para este alcohol, ", dice. En otras palabras, una sustancia que es fácilmente detectable y cuyas propiedades cambian cuando el alcohol se une a ella. La molécula del sensor también debe soportar altas temperaturas y procesos de producción normales. Otro requisito fue que no cambiara las propiedades electroquímicas del aislamiento. La elección recayó en un tinte que normalmente se ilumina de color naranja rojizo bajo la luz ultravioleta; pero cuando el alcohol se une a él, el espectro de color cambia a un verde claro.

Luego, los diferentes espectros de color podrían analizarse utilizando dispositivos especiales que podrían instalarse directamente en el motor. "De esta manera, puede ver si es necesario un reemplazo sin tener que abrir el motor, "dice Binder. Con suerte, esto evitará reemplazos innecesarios de motores en el futuro. El nuevo aislamiento podría usarse en los motores de vehículos eléctricos, así como en máquinas y otros equipos". Estos resultados revelan lo que se puede lograr combinando la investigación universitaria básica con know-how de aplicaciones comerciales, "dice el Dr. Simon Rost, jefe de investigación y desarrollo de ELANTAS en Hamburgo. "En el futuro, esto nos permitirá ofrecer valor añadido a nuestros clientes y contribuir aún más al desarrollo sostenible ".

ELANTAS presentó una patente para el nuevo proceso a principios de año. La investigación fue financiada por el grupo de especialidades químicas ALTANA y también financiada por el proyecto BAT4EVER de la UE como parte del programa "Horizonte 2020".