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12 Juin, 2024

L’IA découvre un nouvel aimant sans terres rares à une vitesse 200 fois supérieure à celle de l’homme

L’IA découvre un nouvel aimant sans terres rares à une vitesse 200 fois supérieure à celle de l’homme

Materials Nexus et l’université de Sheffield s’associent pour créer le matériau MagNex identifié par l’IA.

Alors que certaines entités identifient de nouvelles sources (ou du moins des sources négligées) pour répondre à la demande croissante de matériaux à base de terres rares, d’autres se tournent vers de nouveaux outils. La société britannique de deep-tech Materials Nexus a annoncé mardi qu’elle avait conçu un nouvel aimant permanent sans terres rares à l’aide de sa plateforme d’IA.

Elle affirme que le processus de découverte et de développement piloté par l’IA a été 200 fois plus rapide que le processus manuel, qui nécessite beaucoup de ressources, apportant ainsi un nouvel espoir à un monde électrifié qui a de plus en plus besoin d’aimants puissants.

Avec l’abandon des moteurs à combustion interne et l’adoption progressive de la mobilité électrique, la demande de moteurs compacts et puissants augmente rapidement. L’option de loin la plus populaire dans l’industrie automobile à l’heure actuelle est le moteur à aimant permanent, qui équipe plus de 80 % des véhicules électriques modernes.

Materials Nexus estime que la demande d’aimants permanents sera multipliée par dix d’ici 2030, rien que pour l’industrie des véhicules électriques. Et il ne s’agit pas seulement de voitures et de camions électriques. Les moteurs à aimants permanents sont demandés pour de nombreuses applications, notamment la robotique, les drones, les éoliennes et les équipements de chauffage, de ventilation et de climatisation.

Le problème est que les terres rares utilisées pour créer les aimants les plus puissants et les moteurs les plus efficaces et les plus denses en puissance – des matériaux comme le néodyme et le dysprosium – nécessitent une exploitation minière dommageable et un traitement coûteux et énergivore.

Avec son marché des véhicules électriques le plus important au monde, la Chine s’est imposée comme leader dans l’extraction et le traitement des terres rares, tirant du sol jusqu’à 70 % des terres rares mondiales et en transformant près de 90 %. Cette situation confère au pays un contrôle monopolistique sur les matériaux essentiels, ce qui expose les autres marchés à des ruptures d’approvisionnement et à des fluctuations de prix.

La recherche d’alternatives est en cours, et certains constructeurs et fournisseurs automobiles commencent à développer et à incorporer des moteurs sans aimants. D’autres, dont Tesla, cherchent à concevoir des aimants permanents exempts de terres rares.

Les aimants sans terres rares semblent être une solution intéressante, mais ils peuvent être difficiles à formuler et moins puissants que les aimants traditionnels à base de terres rares. Niron Magnetics a mis au point ce qu’elle appelle les premiers aimants sans terres rares à hautes performances au monde, en utilisant un mélange de fer et d’azote disponibles en abondance, mais elle mène des travaux de recherche et de développement depuis plus de dix ans et n’est pas encore tout à fait prête pour la production de masse.

Materials Nexus fait savoir au monde entier qu’il est là pour l’aider. Elle pense disposer de ce dont les startups actuelles et futures ont besoin pour identifier et développer des matériaux magnétiques exempts de terres rares et, en substituant l’IA aux essais et erreurs traditionnels, elle pense pouvoir le faire à un rythme des centaines de fois plus rapide que ce qui était traditionnellement possible. L’entreprise affirme que sa plateforme d’IA peut identifier des matériaux magnétiques sans terres rares en quelques jours ou quelques semaines, alors qu’il fallait des années, voire des décennies, pour y parvenir par le passé.

Plutôt que de se contenter de chiffres impressionnants, Materials Nexus a déjà utilisé sa plateforme d’IA pour identifier un aimant permanent sans terres rares qu’elle a baptisé MagNex.

L’IA a analysé plus de 100 millions de compositions de matériaux sans terres rares avant d’aboutir à MagNex, en tenant compte de variables telles que le coût, la sécurité de la chaîne d’approvisionnement, les performances et l’impact sur l’environnement.

Une fois que l’IA a fait le gros du travail, Materials Nexus a synthétisé et testé MagNex avec l’aide de l’Institut Henry Royce de l’Université de Shield. En trois mois, l’entreprise a réalisé un travail qui aurait pris des années avant l’utilisation de son système d’IA.

En outre, Materials Nexus affirme que MagNex peut être produit à un coût matériel inférieur de 20 % à celui des aimants en terres rares actuellement disponibles, avec une réduction de 70 % des émissions de carbone liées aux matériaux.

« Nous sommes très heureux que notre première interaction avec Materials Nexus ait abouti à un résultat aussi positif », a déclaré le professeur Iain Todd, spécialiste de la métallurgie et du traitement des matériaux à l’université de Sheffield. « La combinaison de l’approche de Materials Nexus, qui utilise l’IA pour la découverte de matériaux, et des installations de classe mondiale dont nous disposons pour la fabrication d’alliages avancés à l’Institut Henry Royce, ici à Sheffield, a permis de développer un nouveau matériau magnétique à une vitesse stupéfiante.« 

Si un tout nouvel aimant sans terres rares a donné un sérieux coup de fouet à l’annonce de cette semaine, c’est loin d’être le seul cas d’utilisation possible de l’IA de Material Nexus. L’entreprise affirme que l’IA sera utile à toutes sortes d’industries, aidant à identifier et à créer la prochaine génération de matériaux de pointe à l’origine de nouvelles technologies et de réductions des émissions de CO2. Elle prévoit de travailler avec des partenaires industriels pour accélérer la découverte de matériaux de nouvelle génération viables, rentables et durables.

« Notre plateforme a déjà suscité un grand intérêt pour divers produits dont les applications comprennent les semi-conducteurs, les catalyseurs et les revêtements », a déclaré le Dr Jonathan Bean, PDG de Materials Nexus. « Je suis impatient de voir le rôle qu’elle jouera dans le soutien de la demande du marché pour la création de nouveaux matériaux afin de répondre aux problèmes de plus en plus pressants de la chaîne d’approvisionnement et de l’environnement ».

MagNex pourrait devenir une alternative viable pour les moteurs à aimants permanents, qu’ils soient destinés à la mobilité électrique ou à l’une des autres applications pour lesquelles ces moteurs resteront très demandés.

https://www.materialsnexus.com

https://www.materialsnexus.com/news/magnex-rare-earth-free-permanent-magnet