Los motores eléctricos son los grandes protagonistas ocultos de la vida moderna. Impulsan desde lavadoras hasta equipos industriales. Aunque muchos de ellos ya son altamente eficientes de forma individual, existen miles de millones en funcionamiento. Por ello, incluso pequeñas mejoras en su rendimiento podrían traducirse en un ahorro energético significativo.

Cuando la científica española María Teresa Pérez Prado descubrió cuánta electricidad consumen los motores eléctricos en Europa, quedó asombrada: se estima que estos dispositivos representaron más del 50 % del consumo total de electricidad de la Unión Europea en 2020.

“Cuando descubrí estas cifras, me quedé completamente asombrada”, afirmó, y desde entonces se convirtieron en una fuente permanente de motivación para su trabajo.

Mejorar la eficiencia de los motores mediante medidas de ecodiseño, es decir, mediante normas de la UE que establecen estándares mínimos de eficiencia energética que los productos deben cumplir para poder comercializarse en el bloque, podría permitir ahorrar alrededor de 106 TWh de electricidad al año para 2030. Esta cifra equivale aproximadamente al consumo anual de electricidad de los Países Bajos y supondría una reducción de las facturas energéticas de unos 20.000 millones de euros al año.

Pérez Prado lidera la investigación en aleaciones avanzadas e impresión 3D metálica en el Instituto IMDEA Materiales, en Madrid. En el marco de la iniciativa de investigación AM2SoftMag, financiada por la Unión Europea y concluida en febrero de 2026, contribuyó al desarrollo de nuevas técnicas de fabricación que podrían hacer que los motores eléctricos del futuro sean significativamente más eficientes.

Una nueva generación de materiales

Ese desafío ha adquirido una nueva urgencia tras la adopción, en julio de 2026, del Plan de Acción para la Electrificación de la UE, cuyo objetivo es acelerar la transición de los combustibles fósiles a la electricidad en Europa. Sin embargo, la electrificación no consiste simplemente en producir más electricidad, sino también en utilizarla de forma más eficiente.

Por ello, investigadores de toda Europa están explorando más allá de la ingeniería convencional y adentrándose en un campo emergente conocido como materiales avanzados. Mediante el diseño de materiales completamente nuevos con propiedades únicas, esperan reducir las pérdidas de energía, disminuir la dependencia de materias primas críticas y reforzar el liderazgo tecnológico de Europa.

Al frente de este esfuerzo se encuentra el profesor Ralf Busch, titular de la Cátedra de Materiales Metálicos de la Universidad del Sarre (Alemania) y coordinador del proyecto de investigación AM2SoftMag.

En lugar de buscar mejoras incrementales en los materiales convencionales utilizados en motores eléctricos, Busch ha dedicado años a perseguir algo mucho más radical: un tipo de metal completamente diferente conocido como vidrio metálico.

“En los vidrios metálicos no existen características microestructurales; son como un líquido congelado, sin obstáculos”, explicó Busch.

En el interior de cualquier motor eléctrico, los campos magnéticos cambian constantemente de dirección. Los materiales magnéticos convencionales ofrecen resistencia a esos cambios, lo que provoca pérdidas de energía en forma de calor. Los vidrios metálicos, en cambio, permiten que los dominios magnéticos se desplacen con mucha mayor libertad, reduciendo esas pérdidas. Incluso mejoras modestas podrían tener un impacto significativo.

Imprimir lo imposible

Sin embargo, inventar la aleación fue solo el primer desafío. Los investigadores también tuvieron que encontrar una forma de fabricar componentes para motores sin destruir la estructura vítrea que confiere a este material sus extraordinarias propiedades.

Esa tarea recayó en Pérez Prado y sus colegas de IMDEA Materiales. Utilizando técnicas avanzadas de fabricación aditiva basada en láser, más conocidas como impresión 3D metálica, lograron producir componentes que conservaban la singular estructura interna vítrea del material, controlando cuidadosamente el enfriamiento de cada capa microscópica tras el paso del láser.

«La única forma de crear una estructura tan desordenada es enfriar la aleación líquida a una velocidad de alrededor de un millón de grados Celsius por segundo», explicó Pérez Prado. El proceso exigía una precisión extraordinaria: demasiado calor haría que el material cristalizara, perdiendo las propiedades que lo hacían atractivo en primer lugar.

El avance ha despertado un interés creciente. «Ahora estamos recibiendo solicitudes de estos materiales por parte de otros equipos académicos de toda Europa», afirmó.

“Esta es la primera vez que estos metales con estructura vítrea se han transformado en componentes para motores eléctricos. Se trata de un paso importante para llevar esta tecnología del laboratorio a aplicaciones reales”, afirmó.

Transformar nuevos materiales en motores mejores

Además de desarrollar e imprimir el material, la siguiente cuestión era determinar si estos componentes podían aportar mejoras significativas en el rendimiento de un motor eléctrico en funcionamiento.

Matthias Nienhaus, profesor de la Universidad del Sarre e ingeniero especializado en accionamientos eléctricos y motores de alta eficiencia, dirigió los trabajos del proyecto centrados en integrar los nuevos materiales en diseños de motores prácticos y aplicables en el mundo real.

“Si conseguimos que sean siquiera un 1 % más eficientes, ahorraremos una gran cantidad de energía”, afirmó.

En última instancia, los investigadores esperan que, en determinadas aplicaciones, puedan alcanzarse mejoras de hasta un 5 % en la eficiencia. Los beneficios podrían ir mucho más allá de una simple reducción de la factura eléctrica.

Los motores más eficientes permitirían que los vehículos eléctricos, los drones y las herramientas alimentadas por baterías recorrieran mayores distancias utilizando baterías más pequeñas. Además, podrían contribuir a reducir la demanda de materias primas críticas.

Algunos diseños futuros de motores que incorporen materiales magnéticos blandos avanzados podrían incluso reducir la dependencia de Europa de los imanes permanentes fabricados con elementos de tierras raras, cuyas cadenas de suministro mundiales están actualmente dominadas por China.

Del laboratorio a la industria

El trabajo sigue siendo investigación fundamental, pero los cimientos necesarios para su aplicación práctica empiezan a estar asentándose.

El equipo de Busch ha desarrollado nuevas aleaciones de vidrio metálico libres de cobalto, reduciendo así la dependencia de otra materia prima crítica asociada a riesgos de suministro y preocupaciones medioambientales.

El equipo de Pérez Prado ha demostrado que estas aleaciones pueden fabricarse mediante impresión 3D metálica. Por su parte, Nienhaus y sus colaboradores trabajan ahora en la optimización de motores eléctricos completos diseñados en torno a estos nuevos componentes.

Aun así, quedan desafíos por resolver. Los investigadores todavía deben perfeccionar el proceso de impresión para su producción a escala industrial y seguir reduciendo las pérdidas eléctricas en los componentes finales.

«Así es la investigación», afirmó Nienhaus. «Empiezas respondiendo una pregunta, pero al hacerlo surgen nuevas preguntas».

Yet he believes the potential rewards justify the effort: “Many devices are now battery-driven. Making electric motors more efficient means those devices can operate for longer without needing larger batteries.”

A medida que Europa acelera su transición hacia una economía cada vez más electrificada, innovaciones como estas ponen de relieve por qué los materiales avanzados están pasando rápidamente de los laboratorios especializados al centro de la política industrial europea.

A medida que Europa acelera su transición hacia una economía cada vez más electrificada, innovaciones como estas ponen de manifiesto que la transformación de las tecnologías que moldean nuestra vida cotidiana no siempre comienza con una nueva máquina, sino con una forma completamente nueva de concebir los materiales con los que se fabrican.