該研究不斷嘗試尋找可以對環境產生積極影響的解決方案和技術，同時也可以節省投資和消費。還有很多東西有待發現，尤其是在材料及其化學方面。在這篇文章中，我們將建議研究一種新型的優良材料。它由鐵氧體和水泥作為粘合劑組成，這可以使無線充電成為可能，特別是對于電動汽車。

這種新材料被稱為 Magment。這個詞來源于“磁性”和“水泥”的組合。該研究旨在創造一種復合材料，具有高達 70 甚至更高的極高滲透率。最重要的是使用不需要任何壓制或高溫技術的工藝。這只是一個以非常傳統的方式混合混凝土的過程。程序很簡單：在將磁性顆粒與干水泥混合并進行進一步處理后，加入水，就像混凝土一樣。所需的密度是通過該化學反應獲得的（圖 1）。另一個重點是這種材料的成本。事實上，它非常經濟，因為磁性顆粒來自回收材料。此外，它非常堅固，像任何其他水泥一樣，它的用途適用于不同的應用。總結一下，主要特點如下：

• 高滲透性（高達 70）
• 無需壓制過程
• 非常堅固耐用的最終結構
• 適用于機械堅固的電感元件
• 與水發生化學反應變稠
• 用振動支撐臺自壓實
• 非常低的收縮率 (~ 0.5%)
• 低孔隙率
• 吸水率<1%
• 硬化時間可編程
• 非常高的耐腐蝕性高光滑度
• 可以采用任何形狀和尺寸，即使是 3D 打印。

磁性材料

鐵氧體廢料用于制造這種材料。為此，可以從廢料中心和專業工廠以及相關回收處購買鐵氧體，如圖 2 所示。然后，在遵守一些技術規范的情況下進行簡單的研磨，然后將所有材料與水泥混合。這整個過程帶來了一些優勢，第一個是低成本。

此外，沒有痕量 CO ₂，這是混凝土的缺點之一。因此，碳的消耗量非常低，每噸混凝土約90公斤。鐵、錳和鋅來自鐵氧體、鈣和鋁，這些都是常見的元素。

應用

一個有趣的應用是創建電感組件。方法很簡單：將水泥倒入預先插入線圈的外殼中，使其具有主動且完全受保護的磁性結構。基于此，現在可以借助名為 MAGMATH 的軟件計算磁、電和優化部分。根據獲得的結果，可以用 Magment 替換傳統組件，同時獲得以下其他優點：

• 熱導率大約高出三倍
• 它比聚氨酯或環氧樹脂大五倍。

任何對設計感興趣的人都可以使用 MAGMATH 軟件（圖 3）。只需輸入數據即可找到針對特定問題的最佳結果，它將提供所需的最終特征。

在圖 3 的示例中，我們可以看到作為電流函數的電感圖、尺寸結果、重量和損耗，以及最終價格。這是一個復雜的過程，大約需要一分鐘。可以提高性能，這意味著更少的損耗和更低的工作溫度。在處理結束時，通過按下按鈕，您可以訂購將在幾周內交付的樣品。

可靠性

材料的可靠性如何？圖 4 中的示例顯示了對三相電感器的測試。該圖顯示藍色曲線（計算）和紅色曲線（測試）實際上是疊加的。這證實了系統的高可靠性。實驗和測試是可重復的，這項技術不僅可以提供一種不同類型的產品，在成本方面進行了優化，而且從物流的角度來看，它也是一種非常有效的產品。

無線充電

最令人興奮的應用是無線充電。它可以被看作是一個非短期的未來應用程序，在實際實施之前可能需要一些時間。例如，為了實現公交車電池的無線充電，在車站（見圖 5），傳輸側需要一個線圈來將磁場反射到正確的方向。主要問題在于材料的滲透性。在這種情況下，如果大量電流流過線圈，則不會像鐵氧體那樣獲得飽和效應。此外，由于采用了專利技術，線圈可以容納在內部，因此這些設備很容易復制。

對于這個項目，今天的挑戰始終表現為：

• 高成本
• 構成盤子的瓷磚太多
• 易碎的陶瓷材料
• 負載能力不足。

相反，新材料允許以下解決方案：

• 低成本
• 可使用標準道路設備
• 像任何其他水泥一樣堅固
• 完美融入街頭。

未來

有一些障礙需要克服，以確保可以進行無線電力傳輸以向下游再現信號的所有原始屬性。將有一個持久的實施，基礎設施的使用壽命更長，并且由于需要更少的電池而降低了車輛的成本。有必要進行良好的工業化過程，如圖 6 中的圖表所示。

產品

使用 Magment，可以獲得不同的產品。圓形線圈和“雙 D”線圈（見圖 7）使用靜態動力學。它們將從明年開始批量生產。這要歸功于兩個合作伙伴：丹麥的奧爾堡波特蘭和 Hi-Con。值得押注的事情之一是現場施工。?

隨著這兩種產品的實施，線圈將被水泥覆蓋，不是磁性的，而是普通的混凝土，因此整個設備完全集成并易于運輸（圖 8）。

還將為更大規模的基礎設施提供服務。優秀目標以公共交通、公交車、出租車等為代表，具有安全穩定的充電需求（見圖9）。

這將與自動駕駛嚴格相關。將來，自給自足的汽車裝上電纜是沒有意義的；這只會是荒謬的，而且技術也不先進。

公共交通和安全

公共交通是最受關注的領域之一。柴油問題日益嚴重，城市，尤其是大城市，開始投資電動公交車。采用上述卷軸可能是一個很好的解決方案。由于存在故意破壞的風險，它們也可以成功地用于沒有空間或安全問題的地方。這些系統非常安全，因為它們符合嚴格的標準。2010年，最多要求2.7×10 ^-5特斯拉的磁場。與地球磁場相比，該數據非常低，不像金屬探測器等其他系統不符合這些規定。

標準

目前還沒有明確實施的國際標準。然而，有一個名為“Stille”的項目得到了德國政府的支持，該項目正在研究所有標準的互操作性。目前正在進行許多測試，針對不同類型的車輛采用不同的線圈設計。這個標準可能會在明年或明年發布。遵循各種規定，產生了一些想法。例如，在公交車區，您可以將車牌放在多個位置。

此外，通過沿兩條不同且相反的車道調整它們，它們將允許在乘客上下車時充電。會有什么好處？會有經濟效益。許多車輛將在不使用任何電纜的情況下充電，這對需要夜間充電的其他車輛不利。無論如何，這些都是將來要進行的計算和評估。市場分析公司剛剛發布的一份報告比較了夜間充電和無線充電時不同類型的公交車。它清楚地展示了該系統如何最大限度地降低基礎設施成本。

另一個應用

現在讓我們轉向一個可能會變得非常流行的不同應用程序。這與公共交通無關，而是與公共支付有關。通過在停車柱上安裝該設備并將其連接到現有的電子系統，將有機會更新現有的控制單元。該系統也可用于超市。這不僅僅是一個理論。許多實現將立即從不同的鏈開始。

結論

所提出的系統可以具有廣泛的應用領域。市場對這個想法表示歡迎。“德國創新獎”證明了人們對這項新技術的興趣。



審核編輯：劉清