17歲少年參加最大的國際性青少年科學競賽ISEF，捧走一等獎獎金。
獲獎者羅伯特·桑松（Robert Sansone），高中還未畢業，表示將來想去改變電動汽車行業。為什麼這麼說？他研究的這款電動引擎，不需要稀土。
目前許多電動汽車用的電動引擎，大多需要稀土材料製成永磁體，如釹、釤、鏑。
而稀土不僅產量少價格貴，開採過程對生態環境的破壞也不小。各國都在想辦法改進工藝，減少引擎中的稀土用量。
完全不需要稀土的引擎倒是也有，除了特斯拉前幾代產品用的感應馬達之外，還有一種是同步磁阻馬達（Synchronous Reluctance Motor）。但這種引擎目前能實現的功率太小，根本無法滿足電動汽車的需求。
這位17歲少年桑松所做的就是設計出了新款同步磁阻馬達，同時提高其扭矩和效率，並因此獲得大獎。
雖然桑松自己也明白，他的馬達功率還遠遠不夠，不過最大的意義在於為持續改進同步磁阻馬達找到一條可能的方向。
網友看到這裡也紛紛感嘆：「對於一個高中生，這是多麼大的成就。想像一下，他在未來幾十年將為行業做出多少貢獻。」
桑松屬於天生就對工程感興趣的人，特別是對汽車和引擎。
幾年前一次偶然機會，他從介紹電動汽車的視訊中得知大多數電動機都需要稀土，就想要嘗試解決這個問題。他想到了無需稀土的同步磁阻馬達，先以腦力激盪的方式尋找增強其功率的方法。要解決同步磁阻馬達的功率低下問題，先得瞭解它的工作原理。
傳統的馬達一般利用旋轉的電磁場使轉子轉動，電磁場由固定在馬達外部的線圈（定子）產生。
在永磁體引擎中，旋轉轉子邊緣附著有一個磁鐵，它會產生一個磁場，產生引力使轉子旋轉。
而在同步磁阻馬達中，一個鋼製轉子取代了磁鐵，在轉子上切入空氣間隙，使其與旋轉磁場模型保持一致，轉子會隨著旋轉磁場轉動。
在旋轉的過程中，轉子的磁阻（材料的磁性）顯得尤為重要。轉子和非磁性氣隙之間的磁性差異越大，即凸極效應越強時，扭矩就越大。
同樣的，扭矩越大，馬達的功率也就越大。
換句話來說，在同步磁阻馬達的基礎上改變其功率大小，歸根結底，就是一個凸極效應的問題。
桑松是怎麼來改進凸極效應的呢？
從目前已知的消息可以知道他去掉了同步磁阻馬達中的氣隙，合併了另外一個磁場，這個操作可以顯著地增強凸極效應。
關於其他的設計細節桑松表示就先不透露了，因為他希望之後為這款設計申請專利。
設計好之後，下一步桑松就要驗證其可行性了。
但由於資源的限制，他在這個環節也遇到了不少麻煩。沒有合適的材料來製造引擎，他只能用3D打印製作出一個更小的比例模型。
除此之外，他還沒有導師指導，因此每次設備失靈都是桑松獨自一人研究，排除故障。
直到第15台原型機，終於能正常運轉了。整台機器由3D列印的塑料、銅線和一個鋼製轉子製成。
隨後，桑松用各種儀表測量功率，用雷射轉速計來測量馬達的轉速，然後將其重新配置為傳統的同步磁阻電動機進行比較。
得出的結論是新設計在轉速為300的情況下，扭矩提高了39% ，效率提高了31% 。在每分鐘750轉時，它的效率提高了37% 。
在後續試驗期間，還發生了一件有趣的事，當桑松打算以更高轉速測量馬達的效率時，由於過熱，模型它熔化了，熔化了…
因此他也沒有繼續比較更高轉速之下的效率。
不過靠目前的成果參加有「青少年科學世界盃」之稱的ISEF比賽，也已足夠拿獎。
在參賽演講時，他講到雖然這個新型引擎最初是為電動汽車設計的，但也有可能用於工業設備和機器人等情境。
對於真正的電車來說，桑松這款引擎的轉速還遠遠不夠。
也有網友指出同步磁阻馬達無論怎麼改良，效率也可能追不上感應馬達。不過作為一個青少年作品，還是讓人深刻。
除了引擎，桑松搞的發明創造有不少，大多與車、速度有關。
比如只用1天時間搭出來的小車，能跑112公里/小時。
還有穿上就能一小時跑35公里的高速跑鞋，博爾特衝刺的最高時速也就45公里，而且桑松表示靠跑鞋能堅持更長時間。
細數從小到大在業餘時間完成的計畫居然多達60個以上！
不過這次引擎研究倒不算業餘的，而是他所在高中為這屆比賽開設的課程，只要報名就有一年時間自主選擇研究課題。
如今桑松拿了大獎後，並不意味著引擎這個計畫就此結束。
目前他正在試驗引擎的第16代原型機，這次計畫改用更堅固的材料，以支撐更高的轉速。
對於這次試驗，桑松目前也不確定到底能不能成功。如果成功了他打算繼續推進專利申請，並尋求與汽車公司的合作。
「希望有一天，我的引擎能成為某款電動汽車的首選設計。」
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