Materials Nexus KI-basierte Materialentwicklung bringt neuen Magneten hervor

Bei MagNex handelt es sich um einen neuartigen Permanentmagneten ohne seltene Erden. Das Besondere daran ist, dass die Herstellung des Magneten 80 Prozent günstiger im Vergleich zu seltenen Erden ist und die Kohlenstoffemissionen um 70 Prozent gesenkt wurden.

Die Entwicklung von MagNex durch Materials Nexus ist ein neuer Schritt im Bereich der Materialforschung. Im Gegensatz zu traditionellen Magneten, welche sehr häufig auf seltene Erden angewiesen sind, ist MagNex vollständig frei von diesen umstrittenen Materialien. Der Einsatz einer KI-gestützten Materialentwicklungsplattform ermöglichte, dass MagNex in nur drei Monaten entwickelt wurde. Dabei sind die Magnete nicht nur kostengünstiger, sondern reduzieren auch die CO2-Emissionen um 70 Prozent. Im Bereich der Elektromobilität und der Windenergie sind sie also eine umweltfreundliche und vor allem nachhaltige Alternative zu Magneten mit seltenen Erden. Da der größte Teil der Produktion von seltenen Erden aus China stammen, bietet MagNex zudem eine vielversprechende Möglichkeit, die Versorgungssicherheit für kritische Rohstoffe zu verbessern und die Abhängigkeit von geopolitisch instabilen Regionen zu verringern.

Durch den Einsatz von künstlicher Intelligenz dauerte Synthese und Prüfung der MagNex Magnete nur 3 Monate. Aktuelle verfahren dauern zum Vergleich etwa 200 Mal länger.Das Ziel von Materials Nexus ist es, durch den Einsatz von KI-Technologie den Wandel hin zu Netto-Null-Materialien zu beschleunigen. Somit sind die Magnete nur ein Teilbereich, in welchem das Unternehmen forscht.

Magnetische Eigenschaften

Aktuell sind noch keine wirklichen Details zu den magnetischen Eigenschaften bekannt. Dennoch kann so viel gesagt werden: Seltene Erden wie Neodym, Dysprosium und Praseodym sind bekannt für ihre hervorragenden magnetischen Eigenschaften. Neodym (Nd) sorgt für die Erhöhung der Sättigungsmagnetisierung, Dysprosium (Dy) erhöht die Temperaturstabilität und Terbium (Tb) trägt zur magnetischen Anisotropie bei, was bedeutet, dass der Magnet eine bevorzugte Magnetisierungsrichtung hat.

Das stärkste im Universum

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Es ist bereits bekannt, dass durch Materialien wie Mangan-Bismut (MnBi) aber ähnliche Temperatureigenschaften erreicht werden. MnBi hat eine Curie-Temperatur (Temperatur bis zu der die magnetischen Eigenschaften stabil bleiben) von etwa 630 K (357 °C). Dies kommt von der hexagonalen Kristallstruktur von MnBi, welche ähnlich zu Nickel-Arsenid (NiAs) ist. Die NiAs-Struktur ist eine bedeutende Kristallstruktur in der Materialwissenschaft, welche aufgrund ihrer stabilen hexagonalen Anordnung und ihrer besonderen Bindungseigenschaften in einer Vielzahl von Hochtechnologieanwendungen eingesetzt wird.

Mit fortschreitender Forschung und Entwicklung könnte MagNex also eine Schlüsselrolle in Hochleistungsanwendungen wie der Elektromobilität und der erneuerbaren Energien spielen. Allerdings besteht das Risiko, dass die neue Technologien nicht schnell genug auf den Markt kommt und somit etablierte Industrien zögern könnten, diese Materialien einzusetzen. Die erfolgreiche Integration in bestehende Produktionsprozesse und die Akzeptanz in konservativen Industriezweigen werden entscheidend für den Durchbruch von MagNex sein. Daher steht jetzt die Entwicklung und Optimierung von Produktionsprozessen im Vordergrund.  (mr)

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