根据芝加哥大学的统计数据，50％的美国电力通过电机。汽车和飞机等车辆依靠电机来改造电力，以及家用电器，如真空和冰箱。因为这个空间非常大，所以更高效的电机可以产生显着的能源使用情况。
当电动机操作以使电能变换为机械能时，交流电为电动机内的磁性材料提供磁场。然后磁性偶极子从北向南切换，使电机旋转。这种磁性材料的切换使其加热，失去能量。
但是如果磁力材料以高速旋转时磁性材料没有加热怎么办？Michael Mchenry，材料科学和工程（MSE）Carnegie Mellon University教授，他的小组正在通过合成金属无定形纳米复合材料（MANC），一类软磁性材料来解决这一问题，这是在允许的高频变换能量时有效的软磁材料较小的电机提供可比功率。
“电机的力量取决于其速度，”米亨说。“当在高速旋转电机时，磁性材料以较高的频率开关。大多数磁力，这是大多数电动机的制造，因为它们升温而导致较高频率的电力。“
目前，电动机通常由硅钢制成。曼型提供硅钢提供替代品，因为它们的电阻率高（它们有多强烈反对电流），它们不会加热尽可能多，因此可以旋转更高的速度。
“结果，您可以以给定的功率密度收缩电机的尺寸或以相同的尺寸制造更高的电源电机，”Mchenry表示。
MCHENRY的集团与国家能源技术实验室（NETL），NASA Glenn Research Center和北卡罗来纳州立大学合作，设计了两种半千瓦的电机，重量不到两倍半公斤。最近，他们每分钟6,000轮转动它，并希望建立更大的旋转速度。由能源部资助的设计（DOE）推进制造办公室资助，将永久磁铁与MANC结合起来。
为了综合MANC材料，MCHENRY及其团队在每秒大约一百万度的液体速度迅速凝固液体金属。由于它们在实验室规模工作，因此它们看起来10克样品并筛选它们的磁性。通过与合作伙伴研究机构和行业的各种伙伴关系，他们可以采取这些漫步，并扩大了在现实世界应用中使用的制造过程。
在传统电动机中的电力变换过程中，电动机材料开关的磁化，通常导致功率损耗。但是对于人类，与磁化切换相关的损失大大减少，因为它们是玻璃状金属而不是结晶金属。结构差异在原子水平：当材料熔化时，然后快速冷却，原子没有时间在结晶晶格中找到位置。
MCHENRY的集团和合作者是一些展示在电机中使用芒实的一些展示。他们的设计也独特地使用了自己的专利材料 - 熨斗和钴的组合，以及铁和镍，与玻璃成型剂混合。高效的人类还使得能够使用低成本永久磁铁，其在电机设计中不需要关键的稀土材料。
虽然研究人员在实验室规模上以较小的比例测试，但与工业和其他研究实验室的公司的合作可以将这些金属带入工业中使用。
“最终，我们可以通过这些设计更高的速度和更高的力量，”米歇尔说。“现在我们正在基准测试较小的电机，然后我们会尝试制造更大的电机。电机具有航空航天，车辆，甚至吸尘器应用 - 电机在任何数量的应用中都很重要。在聚集体中，电机代表了巨大的电力使用，因此它们是效率可能产生很大差异的一个领域。“
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