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A medida que algunas entidades identifican nuevas (o al menos pasado por alto) fuentes para satisfacer la creciente demanda de materiales de tierras raras, otros buscan nuevas herramientas. La empresa británica de tecnología profunda Materials Nexus anunció el martes que ha diseñado un nuevo imán permanente sin tierras raras con la ayuda de su plataforma de inteligencia artificial. Dice que el proceso de descubrimiento y desarrollo impulsado por IA fue 200 veces más rápido que la ruta manual que requiere muchos recursos, lo que trae nuevas esperanzas a un mundo electrizante con un creciente apetito por imanes potentes.
A medida que el mundo se aleja de los motores de combustión interna y adopta gradualmente la movilidad eléctrica, la demanda de motores compactos y de alta potencia está aumentando rápidamente. Con diferencia, la opción más popular en la industria automotriz en este momento es el motor de imán permanente, que impulsa más de 80% de los vehículos eléctricos modernos.
Materials Nexus estima que la demanda de imanes permanentes se multiplicará por diez para 2030, sólo en la industria de los vehículos eléctricos. Y no se trata sólo de coches y camiones eléctricos. Los motores de imanes permanentes tienen demanda para muchas aplicaciones, incluida la robótica, drones, turbinas eólicas y equipos HVAC.
El problema es que los materiales de tierras raras utilizados para crear los imanes más potentes y los motores más eficientes y de mayor potencia (materiales como el neodimio y el disprosio) requieren una minería dañina y un procesamiento costoso y que consume mucha energía. Con su mercado de vehículos eléctricos más grande del mundo, China se ha convertido en líder tanto en la minería como en el procesamiento de tierras raras, aportando tanto como 70% de las tierras raras del mundo del suelo mientras se procesa cerca del 90%. Eso le da al país un control tipo monopolio sobre los materiales esenciales, dejando otros mercados expuestos a interrupciones en el suministro y fluctuaciones de precios.
La búsqueda de alternativas continúa y algunos fabricantes y proveedores de automóviles están comenzando a desarrollar e incorporar motores sin imanes. Otros, incluido Tesla, están buscando diseños de imanes permanentes libres de materiales de tierras raras.
Los imanes sin tierras raras ciertamente parecen una solución intrigante, pero pueden ser difíciles de formular y menos poderosos que los imanes de tierras raras tradicionales. Niron Magnetics ha desarrollado lo que llama el primer sistema de alto rendimiento del mundo. imanes libres de tierras rarasutilizando una mezcla de hierro y nitrógeno abundantemente disponibles, pero ha estado investigándolo y desarrollándolo durante más de una década y todavía no está listo para la producción en masa.
Materials Nexus le está haciendo saber al mundo que está aquí para ayudar. Cree que tiene justo lo que las nuevas empresas de imanes contemporáneas y futuras necesitan para identificar y desarrollar materiales magnéticos libres de tierras raras, y al sustituir la IA por la antigua prueba y error, cree que pueden hacerlo a un ritmo cientos de veces mayor. más rápido de lo que tradicionalmente ha sido posible. Dice que su plataforma de inteligencia artificial puede identificar materiales magnéticos libres de tierras raras en cuestión de días o semanas, en contraste con los años y décadas que tomó en el pasado.
En lugar de simplemente decir cifras impresionantes, Materials Nexus ya ha utilizado su plataforma de inteligencia artificial para identificar un imán permanente sin tierras raras llamado MagNex. La IA analizó más de 100 millones de composiciones de materiales libres de tierras raras antes de aterrizar en MagNex, teniendo en cuenta variables como el costo, la seguridad de la cadena de suministro, el rendimiento y el impacto ambiental.
Después de que la IA hizo el trabajo pesado, Materials Nexus sintetizó y probó MagNex con la ayuda del Instituto Henry Royce de la Universidad de Sheffield. En tres meses, la empresa había realizado un trabajo que habría llevado años antes de su sistema de inteligencia artificial.
Además, Materials Nexus dice que MagNex se puede producir con un costo de material del 20% del costo de los imanes de tierras raras disponibles actualmente, con una reducción del 70% en las emisiones de carbono del material.
«Estamos muy entusiasmados de que nuestra primera interacción con Materials Nexus haya arrojado un resultado tan enormemente positivo», afirmó el profesor Iain Todd, metalurgia y procesamiento de materiales de la Universidad de Sheffield. «La combinación del enfoque de Materials Nexus de utilizar IA para el descubrimiento de materiales y las instalaciones de clase mundial que tenemos para la fabricación de aleaciones avanzadas en el Instituto Henry Royce aquí en Sheffield ha permitido desarrollar un nuevo material magnético a una velocidad impresionante».
Si bien un nuevo imán sin tierras raras agregó algo de jugo al anuncio de esta semana, está lejos de ser el único caso de uso posible para la IA de Material Nexus. La compañía dice que la IA será útil para todo tipo de industrias, ayudando a identificar y crear la próxima generación de materiales de vanguardia que impulsen nuevas tecnologías y reducciones de emisiones de CO2e. Planea trabajar con socios industriales para acelerar el descubrimiento de materiales de próxima generación viables, rentables y sostenibles.
«Nuestra plataforma ya ha atraído un interés generalizado por diversos productos con aplicaciones que incluyen semiconductores, catalizadores y recubrimientos», afirmó el Dr. Jonathan Bean, director ejecutivo de Materials Nexus. «Espero ver el papel que desempeñará en el apoyo a la demanda del mercado para la creación de materiales novedosos que ayuden a abordar los problemas medioambientales y de la cadena de suministro cada vez más apremiantes».
Nosotros también. También esperamos ver si MagNex se convierte en una alternativa magnética viable para los motores de imanes permanentes, ya sea destinados a la movilidad eléctrica o a alguna de las otras aplicaciones para las que dichos motores seguirán teniendo una gran demanda.
Fuente: Nexo de materiales
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