KI identifiziert Magnete ohne seltene Erden

Juni 13, 2024

Herstellung von seltenerdfreien Permanentmagneten mittelt KI (Foto: materialsnexus.com)

„MagNex“ von Materials Nexus 200 Mal schneller als mit konventionellen Methoden gefunden

200 Mal schneller als mit konventionellen Methoden hat eine KI-Software von Materials Nexus (https://www.materialsnexus.com ) das Rezept für einen Hochleistungsmagneten zusammengestellt, das ohne seltene und damit teure Erdmetalle auskommt. Das Team setzt den Algorithmus systematisch ein, um neuartige Materialien zu entwickeln, die sich ohne Emissionen ressourcenschonend und preiswert herstellen lassen. Produziert und geprüft wurden die Permanentmagnete mit der neuen Rezeptur in Zusammenarbeit mit dem Henry Royce Institute (https://www.royce.ac.uk/) an der University of Manchester (https://www.manchester.ac.uk/ ) und der University of Sheffield (https://www.sheffield.ac.uk/).

100 Mio. Rezepturen geprüft

Die KI-Plattform von Materials Nexus hat über 100 Mio. Zusammensetzungen derartiger Dauermagnetkandidaten überprüft, die den Herausforderungen der Industrie, wie Sicherheit der Lieferkette, Kosten, Leistung und Umweltfragen, gerecht werden. Bisher dauerte es Jahrzehnte, um leistungsfähige Permanentmagneten zu entwickeln und noch länger, sie auf das heute erreichte Niveau zu hieven. Entwicklung, Herstellung und Test von „MagNex“, wie der neue Magnet bezeichnet wird, dauerten dagegen nur drei Monate. MagNex kann mit 20 Prozent der Materialkosten und mit 70 Prozent weniger CO2-Emissionen hergestellt werden als die derzeit auf dem Markt befindlichen Seltenerdmagnete.

„KI-gestütztes Material-Design wird sich auf den gesamten Bereich der Materialwissenschaft auswirken. Wir haben eine skalierbare Methode für das Design neuer Materialien für alle Arten von industriellen Anforderungen gefunden. Unsere Plattform stößt bereits auf großes Interesse für verschiedene Produkte mit Anwendungen wie Halbleiter, Katalysatoren und Beschichtungen“, unterstreicht Materials-Nexus-CEO Jonathan Bean.

Boom bei Permanentmagneten

Dauermagnete sind für eine Reihe von Wachstumsbranchen unverzichtbar, vor allem für E-Fahrzeuge, Windgeneratoren, Roboter und Drohnen. Es wird erwartet, dass die Nachfrage nach Seltenerdmagneten das Angebot in den kommenden Jahren übersteigen wird; allein in der Elektrofahrzeugindustrie wird sich der Einsatz von Permanentmagneten bis 2030 verzehnfachen, wenn sich E-Autos tatsächlich durchsetzen sollten. Die Beschaffung der für die Herstellung dieser Magnete benötigten Seltenerdmetalle wie Neodym und Dysprosium ist jedoch durch eine Reihe von Problemen in der Lieferkette gefährdet, weil sie fast ausschließlich in China abgebaut werden.

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