Pe măsură ce unele companii caută surse noi (sau cel puțin trecute cu vederea) pentru a satisface cererea tot mai mare de materiale cu pământuri rare, altele apelează la noi instrumente. Compania britanică de tehnologie profundă Materials Nexus a anunțat marți că a proiectat un nou magnet permanent fără pământuri rare folosind platforma sa AI. Ei susțin că procesul de descoperire și dezvoltare condus de inteligență artificială a fost de 200 de ori mai rapid decât traseul manual, consumatoare de resurse, oferind o nouă speranță pentru o lume electrică cu un apetit tot mai mare pentru magneți puternici.


Pe măsură ce lumea se îndepărtează de motoarele cu ardere internă și treptat către mobilitatea electrică, cererea pentru motoare compacte, de înaltă performanță crește rapid. În prezent, cea mai populară opțiune în industria auto este motorul cu magnet permanent, care alimentează mai mult de 80% din vehiculele electrice moderne.

Materials Nexus estimează că cererea de magneți permanenți va crește de zece ori până în 2030 doar în industria vehiculelor electrice. Și nu doar mașinile și camioanele electrice au nevoie de motoare cu magnet permanenți; sunt solicitați într-o mare varietate de aplicații, inclusiv robotică, drone, turbine eoliene și echipamente HVAC.


Problema este că materialele din pământuri rare folosite la fabricarea celor mai puternici magneți și a celor mai eficiente motoare cu densitate mare de putere, cum ar fi neodimul și disproziul, necesită procese miniere dăunătoare și procesare costisitoare, consumatoare de energie. Cu cea mai mare piață de vehicule electrice din lume, China este lider atât în ​​minerit, cât și în prelucrarea pământurilor rare, exploatând până la 70% din rezervele mondiale de pământuri rare, în timp ce efectuează aproape 90% din procesare. Acest lucru oferă țării un control aproape monopolistic asupra materialelor esențiale, expunând alte piețe la întreruperi în aprovizionare și la fluctuațiile prețurilor.



Se caută alternative, iar unii producători și furnizori de automobile încep să dezvolte și să instaleze motoare fără magnet. Alții, inclusiv Tesla, experimentează cu soluții de magneti permanenți fără pământuri rare.

Magneții fără pământuri rare par a fi o soluție promițătoare, dar sunt greu de modelat și mai puțin puternici decât magneții tradiționali din pământuri rare. Niron Magnetics a dezvoltat primul magnet fără pământuri rare de înaltă performanță din lume, folosind un amestec de fier și azot disponibil din abundență, dar este în cercetare și dezvoltare de peste un deceniu și încă nu este pregătit pentru producția de masă.

Materials Nexus spune lumii că este aici pentru a ajuta. Ea consideră că oferă exact ceea ce au nevoie demaroarele magnetice moderne și viitoare pentru a identifica și dezvolta materiale magnetice fără pământuri rare, iar AI prin înlocuirea metodelor experimentale tradiționale, el susține că pot face acest lucru de o sută de ori mai repede decât era posibil până acum. Se sustine ca platforma lor AI poate identifica materiale magnetice fără pământuri rare în câteva zile sau săptămâni, față de ani și decenii în trecut.


Cu ajutorul lui AI Materials Nexus a identificat deja un magnet permanent fără pământuri rare, pe care l-a numit MagNex. AI a analizat peste 100 de milioane de formulări de materiale fără pământuri rare, luând în considerare costul, securitatea lanțului de aprovizionare, performanța și impactul asupra mediului.

După ce AI a făcut munca grea, Materials Nexus a sintetizat și testat MagNex cu ajutorul Institutului Henry Royce de la Universitatea din Sheffield. În trei luni, compania a finalizat lucrări care anterior ar fi durat ani de zile pentru ei fără sistemul lor AI.

În plus, conform Materials Nexus, MagNex poate fi produs la 20% din costul materialului magneților cu pământuri rare disponibile, reducând emisiile de dioxid de carbon ale materialului cu 70%.


„Suntem încântați că prima noastră implicare cu Materials Nexus a produs un rezultat atât de pozitiv”, a declarat profesorul Iain Todd, expert în prelucrarea metalelor și materialelor de la Universitatea din Sheffield. „Abordarea AI a descoperirii materialelor la Materials Nexus și facilitățile noastre de clasă mondială de la Institutul Henry Royce din Sheffield au permis dezvoltarea unui nou material magnetic la o viteză uluitoare.”


În timp ce un magnet nou-nouț fără pământuri rare a adăugat un impuls major anunțului din această săptămână, este departe de a fi singura utilizare posibilă pentru AI Materials Nexus. Potrivit companiei, AI va fi utilă pentru multe industrii, ajutând la identificarea și crearea de noi tehnologii și materiale de ultimă generație pentru a reduce emisiile de CO2e. Ei plănuiesc să accelereze descoperirea materialelor economice și durabile de ultimă generație, în cooperare cu partenerii industriali. „Platforma noastră a generat deja un interes larg răspândit pentru o varietate de produse cu aplicații, inclusiv semiconductori, catalizatori și acoperiri”, a declarat dr. Jonathan Bean, CEO al Materials Nexus. „Sunt încântat să văd ce rol va juca platforma în susținerea cererii pieței de a crea noi materiale care să ajute la abordarea lanțului de aprovizionare în creștere și provocărilor de mediu.”


Detaliile privind proprietățile magnetice exacte ale magnetului MagNex dezvoltat de Materials Nexus nu sunt disponibile pe deplin, cu toate acestea, în timpul dezvoltării, s-a pus accent pe utilizarea materialelor fără pământuri rare și pe reducerea impactului asupra mediului. Procesul de descoperire bazat pe AI a analizat peste 100 de milioane de combinații de materiale, ținând cont de costuri, performanță și impactul asupra mediului. Magneții MagNex sunt mai rentabili și mai ecologici decât magneții tradiționali cu pământuri rare​​ (Materials Nexus)​​ (Materials Nexus)​​ (Startseite Fraunhofer-Gesellschaft)​​.