Постоянные магниты есть повсюду. От роторов ветряных турбин до летающих в воздухе беспилотных летательных аппаратов, от них зависят передовые технологии робототехники и даже электромобили с низким уровнем выбросов. Поскольку страны стремятся перейти с транспортных средств, работающих на ископаемом топливе, на электромобили, ожидается, что к концу десятилетия спрос на постоянные магниты резко возрастет и значительно превысит предложение. Однако, такие магниты изготавливаются на базе редкоземельных минералов, таких как неодим и диспрозий, использование которых сопряжено с существенными проблемами в цепочке их поставок.
В этих условиях компания Materials Nexus со штаб-квартирой в Лондоне, работающая в сотрудничестве с Институтом Генри Ройса и Университетом Шеффилда в Великобритании, разработала новый постоянный магнит MagNex, изготовленный без использования редкоземельных элементов.
Как сообщают исследователи, при разработке магнита использовалась платформа искусственного интеллекта (ИИ) компании. “Платформа быстро и систематически просматривает периодическую таблицу Менделеева в поисках сочетаний элементов, которые обладают желаемыми свойствами материала”, - пояснил Джонатан Бин, генеральный директор и соучредитель Materials Nexus. “Все наши данные получены собственными силами с помощью квантово-механических расчетов; это означает, что наши данные более точны и обширны, чем наборы экспериментальных данных. Затем эти данные передаются с помощью наших алгоритмов машинного обучения, и формула моделируется, оптимизируется”, - добавил Бин.
Команда британских исследователей протестировала свою технологию при разработке постоянных магнитов, не содержащих редкоземельных элементов, и проанализировала более 100 миллионов композиций материалов-кандидатов, которые помогают создать новый тип постоянных магнитов. После трех месяцев работы по проектированию и тестированию исследователи создали MagNex всего за 20 процентов от стоимости материала, но в 200 раз быстрее, чем это было бы при использовании традиционного подхода, говорится в пресс-релизе компании Materials Nexus. Как указывается, дополнительным преимуществом, полученным при использовании этого подхода, стало сокращение выбросов углекислого газа на 70 процентов по сравнению с магнитами из редкоземельных материалов, доступными сегодня.
“Разработка материалов на основе искусственного интеллекта повлияет не только на магнетизм, но и на всю область материаловедения - теперь мы определили масштабируемый метод разработки новых материалов для всех видов промышленных нужд”, – сказал Джонатан Бин. “Поиск материалов для MagNex занял три месяца, и по мере того, как мы расширяем наш набор данных и возможности, это будет происходить быстрее”, - подчеркнул Бин. “Наша платформа уже вызвала широкий интерес к различным продуктам, в том числе полупроводникам, катализаторам и покрытиям. Я с нетерпением жду, какую роль она сыграет в поддержании рыночного спроса на создание новых материалов, которые помогут решить все более насущные проблемы цепочки поставок и окружающей среды”, - добавил Бин.