کاهش وزن (Lightweighting) یکی از اهداف مشترک در خودروهای برقی، پهپادها و فضاپیماها است. هرچه ماشین‌ها سبک‌تر باشند، انرژی کمتری مصرف می‌کنند، بازدهی باتری‌ها بیشتر می‌شود و مسافت طولانی‌تری را می‌توانند طی کنند. این موضوع همچنین با پایداری زیست‌محیطی گره خورده است، زیرا عملکرد بهتر کلی می‌تواند انتشار کربن را کاهش دهد. موتورهای الکتریکی در مرکز این روند قرار دارند. سیم‌پیچ‌ها بخش بزرگی از وزن موتور را تشکیل می‌دهند و بیشتر سیم‌پیچ‌ها از مس ساخته می‌شوند.
مس رسانای بسیار خوبی برای جریان برق است، اما مشکلاتی مانند محدودیت منابع، نوسانات قیمت و همچنین وزن زیاد به دلیل چگالی بالای آن ایجاد می‌کند. تیمی به رهبری دکتر ده-یون کیم در موسسه تحقیقات مواد مرکب کره (KIST) موتوری برقی ساخته‌اند که سیم‌پیچ آن تنها از نانو‌لوله‌های کربنی (CNT) تشکیل شده و هیچ فلزی در آن به کار نرفته است. در آزمایش‌ها، تیم توانست دور موتور (RPM) را مطابق با تغییر ولتاژ ورودی کنترل کند.
این نشان می‌دهد که موتور می‌تواند وظیفه اصلی خود یعنی تبدیل انرژی الکتریکی به نیروی چرخشی را بدون استفاده از رساناهای فلزی انجام دهد. نانو‌لوله‌های کربنی مواد نانومقیاسی لوله‌ای‌شکل و یک‌بعدی هستند که اتم‌های کربن در آنها به صورت شبکه شش‌ضلعی (لانه‌زنبوری) آرایش یافته‌اند. آنها بسیار سبک‌تر از فلزات رایج بوده و به رسانایی الکتریکی بالا، استحکام مکانیکی زیاد و هدایت حرارتی خوب معروف‌اند.
با این حال، استفاده عملی از CNTها با موانعی روبه‌رو بوده است. یکی از مشکلات اصلی باقی‌ماندن ذرات فلزی کاتالیست از فرایند تولید است. این ذرات به سطح CNTها می‌چسبند و عملکرد الکتریکی را کاهش می‌دهند، که به طور مستقیم بر کارایی اجزای موتور اثر می‌گذارد. تیم KIST یک فرایند خالص‌سازی جدید برای CNTها توسعه داده است که از ویژگی هم‌ترازی بلورهای مایع (که حالت چهارم ماده میان جامد و مایع است) بهره می‌برد.
در این روش، هنگام هم‌تراز شدن CNTها، توده‌ها به طور طبیعی شکسته شده و ذرات فلزی سطحی جدا می‌شوند. نکته کلیدی این است که ناخالصی‌ها به صورت انتخابی حذف می‌شوند بدون آن‌که ساختار نانویی CNT آسیب ببیند. این ویژگی آن را از بسیاری از روش‌های خالص‌سازی مایع و گازی متمایز می‌کند. نتیجه آن CNTهایی با رسانایی بسیار بهتر است که به اندازه کافی برای استفاده واقعی در موتورهای الکتریکی مناسب‌اند.
پژوهشگران سپس از CNTهای خالص‌شده سیم‌پیچ‌هایی ساختند و موتوری را به کار انداختند که توانست با ولتاژهای مختلف دور موتور را به شکلی پایدار کنترل کند. اگر این روش در مقیاس صنعتی پیاده‌سازی شود، سیم‌پیچ‌های سبک‌تر می‌توانند وزن موتور و کل سامانه را کاهش دهند. این موضوع همچنین می‌تواند وابستگی به مس را کم کرده و ریسک‌های قیمتی و تأمین آن را محدود کند. تحقیقات آینده باید چگالی توان، بازده، مدیریت حرارتی و هزینه این فناوری را با طراحی‌های مبتنی بر مس در شرایط واقعی مقایسه کند.
