MagNex, il magnete permanente senza terre rare scoperto con l'IA in tempi record

Hanno trovato come produrre un nuovo magnete permanente senza terre rare, ma sono decenni che sono stati scoperti e ci sono già da anni produttori di magneti di quel tipo.
Ad esempio il Nitruro di Ferro (Fe16N2) era noto già dagli anni '50 ed un magnete in Nitruro di Ferro è tre volte più potente di uno al Neodimio.

Notizia letta ieri,comunque vedremo se lo mettono in commercio a breve o sarà come il grafene.....

IA non è solo ChatGPT, le reti neurali eccellono nello scoprire dei pattern (hanno avuto ottimi risultati nella diagnosi precoce di alcune malattie per esempio).

Ecco le notizie sull'IA che vogliamo sentire.
Applicazioni scientifiche,..
Altro che assistente sullo smartphone...

Hanno trovato come produrre un nuovo magnete permanente senza terre rare, ma sono decenni che sono stati scoperti e ci sono già da anni produttori di magneti di quel tipo.
Ad esempio il Nitruro di Ferro (Fe16N2) era noto già dagli anni '50 ed un magnete in Nitruro di Ferro è tre volte più potente di uno al Neodimio.

Scusa e com'è che usano il neodimio ovunque allora?

Perchè al momento i magneti con terre rare sono più semplici da produrre e non ci sono brevetti sopra.

ok, quindi a meno che questa "scoperta tramite IA" sia più facile da produrre, e priva di brevetti, è sostanzialmente un giochino inutile.
tks

Nell'articolo si parla di costo del materiale di 1/5 rispetto a quelli con terre rare, il processo di produzione anche dovrebbe essere più semplice (viste le emissioni di CO2 ridotte del 70%)...

Scusa e com'è che usano il neodimio ovunque allora?

La produzione di magneti permanenti con nitruro di ferro (FeN) anziché con terre rare (come il neodimio nei magneti NdFeB) non è stata realizzata su larga scala per diverse ragioni tecniche e commerciali:

1. Proprietà Magnetiche Inferiori
Bassa Anisotropia Magnetica: I composti di nitruro di ferro non hanno sufficiente anisotropia magnetica, che è cruciale per una buona coercitività, ossia la resistenza del magnete a smagnetizzarsi.
Bassa Densità di Flusso Magnetico: I magneti devono avere una densità di flusso magnetico elevata per essere efficaci. I materiali a base di nitruro di ferro non raggiungono la densità di flusso necessaria per molte applicazioni moderne, a differenza dei magneti al neodimio.
2. Stabilità Chimica
Decomposizione Termica: Il nitruro di ferro tende a decomporsi ad alte temperature, perdendo le sue proprietà magnetiche.
Reattività con l'Ambiente: Questi materiali possono reagire con l'umidità e ossidarsi facilmente, riducendo la loro efficacia e durata nel tempo.
3. Difficoltà di Produzione
Processi Complessi: La sintesi del nitruro di ferro richiede condizioni specifiche e difficili da controllare, come alte temperature e atmosfere riducenti.
Formazione di Fasi Instabili: Durante la produzione, possono formarsi fasi instabili o non magnetiche, complicando ulteriormente la fabbricazione di magneti permanenti di alta qualità.
4. Efficienza dei Materiali Attuali
Alte Prestazioni dei Magneti al Neodimio: I magneti al neodimio (NdFeB) hanno una coercitività elevata, una remanenza magnetica alta e una densità energetica molto maggiore rispetto ai potenziali magneti al nitruro di ferro. Queste proprietà rendono NdFeB particolarmente efficace per una vasta gamma di applicazioni, dai motori elettrici agli altoparlanti.
Competitività Economica: Nonostante l’uso delle terre rare comporti problemi di approvvigionamento e costi, le prestazioni dei magneti NdFeB giustificano il loro uso rispetto a materiali alternativi meno performanti.
5. Innovazione e Ricerca
Focus su Materiali Avanzati: La ricerca sui materiali magnetici tende a concentrarsi su composti che offrono un potenziale significativo per migliorare le prestazioni magnetiche, l'efficienza energetica e la stabilità chimica. I composti di terre rare e altre leghe avanzate continuano a mostrare vantaggi superiori rispetto al nitruro di ferro.
6. Applicazioni e Domanda di Mercato
Soddisfazione delle Necessità di Settore: I magneti al neodimio soddisfano efficacemente le esigenze dei settori tecnologici e industriali, come l'elettronica di consumo e i veicoli elettrici, dove le prestazioni magnetiche sono fondamentali.
Sviluppo di Alternative: La ricerca sta anche esplorando alternative più sostenibili e efficienti, ma il nitruro di ferro non è ancora emerso come un candidato praticabile rispetto a magneti avanzati basati su terre rare o altre leghe innovative.
In sintesi, il nitruro di ferro non compete con i magneti a base di terre rare a causa delle sue limitate proprietà magnetiche, instabilità chimica, difficoltà di produzione e l'efficacia superiore dei materiali esistenti come NdFeB. La combinazione di questi fattori rende poco pratico l'uso del nitruro di ferro per la produzione di magneti permanenti su scala commerciale.

La produzione di magneti permanenti con nitruro di ferro (FeN) presenta alcune sfide che ne ostacolano la diffusione su larga scala rispetto alle alternative basate su terre rare, in particolare il neodimio:

Sfide tecniche:

Sintesi complessa: La produzione di FeN di alta qualità richiede processi complessi e costosi, che includono la crescita epitassiale e la deposizione di film sottili.
Difficoltà di lavorazione: Il FeN è un materiale fragile e difficile da lavorare, il che ne limita la lavorazione in forme complesse.
Controllo della microstruttura: La microstruttura del FeN è fondamentale per le sue proprietà magnetiche. Ottenere una microstruttura uniforme e controllata su scala industriale è una sfida importante.
Sfide economiche:

Costi elevati: I processi di produzione attuali per il FeN sono costosi, rendendo i magneti in FeN non competitivi in termini di prezzo con quelli a base di terre rare.
Scalabilità: La produzione su larga scala di magneti in FeN non è ancora stata dimostrata, il che rappresenta un rischio per gli investitori.
Nonostante queste sfide, la ricerca e lo sviluppo nel campo dei magneti in FeN procedono a un ritmo accelerato. Diversi fattori motivano questo interesse:

Elevata magnetizzazione potenziale: Il FeN ha il potenziale per raggiungere una magnetizzazione superiore a quella dei magneti al neodimio, i più potenti attualmente utilizzati.
Assenza di terre rare: I magneti in FeN non contengono terre rare, elementi critici la cui estrazione è problematica dal punto di vista ambientale e geopolitico.
Potenziale per bassi costi: Con l'ottimizzazione dei processi produttivi, i magneti in FeN potrebbero diventare più economici di quelli al neodimio.
Alcuni progressi recenti sono promettenti:

Sviluppo di nuovi metodi di sintesi: Sono stati sviluppati nuovi metodi di sintesi per il FeN che potrebbero ridurre i costi e migliorare la qualità del materiale.
Scoperta di nuove composizioni: Sono state scoperte nuove composizioni di FeN con proprietà magnetiche migliorate.
Utilizzo dell'intelligenza artificiale: L'intelligenza artificiale viene utilizzata per accelerare la scoperta di nuovi materiali e ottimizzare i processi di produzione.
È ancora troppo presto per dire se i magneti in FeN riusciranno a superare le sfide attuali e soppiantare quelli a base di terre rare. Tuttavia, il potenziale è significativo e la ricerca in questo settore è in rapido sviluppo. È possibile che in futuro i magneti in FeN possano giocare un ruolo importante in diverse applicazioni.