（来源：中国航空报）

现代生活中几乎所有电动机，从你桌上的风扇到电动汽车中的电机，都依赖于磁力。一个多世纪以来，磁场一直主导着电机设计，因为静电力被认为对实用机器来说过于微弱。

这一假设现在正被一类令人惊讶的材料——铁电流体所挑战。这些异常流体对电场反应异常强烈，揭示了科学家曾认为微不足道而无关紧要的效应。

大多数人认为电是通过相反电荷之间的吸引力产生运动。虽然这种静电力确实存在，但通常缺乏驱动日常机器所需的强度。因此，工程师们转向电磁电机，利用电力产生磁场，从而产生旋转运动。

但电场不仅能拉动，它们还可以产生微弱的侧向力，作用于施加电压的垂直方向。在普通材料中，这种效应非常微弱，因此很少引起关注。然而，新的实验表明，在铁电流体中，这种力可以变得异常强大，足以逆重力推动流体，甚至驱动没有磁铁或金属转子的原型电机。

这项研究的关键进展是通过实验证明，这种被忽视的横向静电力在特定条件下可以变得异常强大。

东京科学研究所的西村铃志教授及其团队一直在研究铁电流体，并仔细研究了侧向力。他们将流体置于两个相距仅几毫米的电极之间，然后施加电压。结果很明显：流体侧向移动了近10厘米，并且逆着重力工作。在相同设置下测试的常规流体则没有这种变化。该效应仅出现在铁电流体中。

原力的增长方式也很特别。在普通材料中，升高电压通常不会带来较大的力的增加。对于铁电流体来说，小幅的电压增加会使力成比例上升。电在这种材料中表现得有根本不同的表现。

详细分析显示，电场使流体中的分子成有序排列，从而产生侧向推力。这一发现引出了一个新问题：如果力能推动，它是否也能让物体旋转？基于这一原理，团队制造了一个不需要磁铁或金属转子的原型电机。测试确认，电机能够利用这种新控制的力进行旋转。

谈到这项研究的意义，西村铃志表示：“这种力量理论上早在一百多年前就被预测了，但没有人用肉眼直接看到它。我们的实验表明，电机转子可能不再需要金属制造。这个想法起初难以接受。但当我们信任数据，完全用塑料制造转子时，它确实会旋转。”

这一发现扩展了电机和执行系统的设计方式。如今大多数电磁电机依赖磁铁和铜线圈。这种新方法可以在没有磁铁或稀土金属的情况下产生运动，这在物质资源有限的世界里可能非常有价值。

设计也可以更轻巧、更简洁。由于旋转部件可由树脂制成而非金属，器件可能更轻且响应更快。这可能有助于机器人技术、紧凑型机械和精密系统。

由于电机不依赖磁场，它在磁噪声引发问题的场所也能很好地工作，包括医疗设备和数据存储设备。它的运行电压远低于传统静电器件，这可能使其更安全、更实用。（航柯）