近日，美國聯合技術公司研究中心（UTRC）的研究人員與(yu) 美國能源部的ARPA-E（Advanced Research Project Agency-Energy ）項目簽訂了一份合同，目的是開發出一種不利用稀土類磁鐵的感應電動機，這種電動機可以在電動汽車上使用。

    不過，他們(men) 並不是獨立完成這個(ge) 複雜的項目，而是與(yu) 康涅狄格增材製造中心、賓州州立大學和Wayde Schmidt一起合作。UTRC的項目負責人解釋了他們(men) 的研究方式：

    “我們(men) 原來的設想是開發出一台可以同時3D打印出銅導體(ti) 、絕緣組件和鋼片的機器，當這些部件打印完成了，一台電動機也就出現了。但是當前我們(men) 離在一台機器裏同時使用種材料進行製造還有巨大的技術鴻溝，於(yu) 是我們(men) 將問題分解，然後集中力量各個(ge) 擊破。”

感應電動機

    由於(yu) 開發人員決(jue) 定使用3D打印製造出發動機，那麽(me) 傳(chuan) 統的發動機技術構架顯然已經不太合適，因此他們(men) 決(jue) 定還要對發動機進行重新設計，使其更加適合增材製造（即3D打印）技術。於(yu) 是研究團隊設立了一個(ge) 專(zhuan) 門完成電動發動機重新設計任務的負責人Jagadeesh Tangudu。Tangudu介紹了開發一種新的發動機設計思路：

     “該項目的主要目的是設計出專(zhuan) 門的發動機，這種發動機是假設在增材製造技術條件下最大限度地提高能源效率。我們(men) 並沒有對發動機設計進行限製，因此它最終的樣子可能相當非傳(chuan) 統甚至非常怪異。顯然，我們(men) 會(hui) 麵臨(lin) 許多技術難題。”

    目前，該研究團隊唯一願意確認的是，他們(men) 計劃到2015年底之前拿出一個(ge) 原型出來。

    此外由於(yu) 開發要求是不使用稀土類磁鐵，Lawrence Livermore國家實驗室（LLNL）和布朗大學的研究人員正一起合作，開發一種交換彈性磁鐵，這種磁鐵既具有超強的磁力，又減少了對稀土材料的需求。

    製造交換彈性磁鐵需要硬質和軟質兩(liang) 種類型的磁性材料的組合。硬質材料的特性是非常難以消磁，而軟質材料則是在磁場撤消之後仍能保持較高的磁性。這兩(liang) 種屬性分別被稱為(wei) 矯頑磁性（coercivity）和剩磁現象（remanence）。

    由於(yu) 製造交換彈性磁鐵需要這兩(liang) 種極端材料的精確配比，因而更適於(yu) 使用3D打印技術製造。 

    要製造一個(ge) 交換彈性磁鐵，這些材料必須以類似棋盤的方式放置，它們(men) 之間的間距以納米計。CMI公司磁性推力研究負責人Scott K. McCall博士解釋說：“訣竅是，你需要將軟質材料與(yu) 硬質材料之間的間隔保持在一個(ge) 磁疇壁的距離，在許多材料中，這也就是幾納米遠。這隻是一個(ge) 簡單的想法，但為(wei) 了能夠使材料的控製達到這樣的水平，有的人一直努力了20年。我們(men) 認為(wei) 通過一些先進的製造方法，我們(men) 就能夠一塊一塊地構建交換彈磁性體(ti) 。”