Umělá inteligence objevila 25 nových magnetů, které sníží závislost elektromobilů na vzácných zeminách

Chytřejší způsob hledání magnetů

Vědci z University of New Hampshire nasadili umělou inteligenci, aby se vypořádali s jedním z nejpalčivějších problémů moderního průmyslu: ukončením závislosti na magnetech ze vzácných zemin, kterým dominuje Čína. Vycvičením modelů strojového učení k autonomnímu zpracování tisíců vědeckých prací vytvořili výzkumníci Northeast Materials Database – katalog 67 573 magnetických sloučenin – a identifikovali 25 dříve neznámých materiálů, které si zachovávají magnetismus i při vysokých teplotách.

Studie, publikovaná v časopise Nature Communications v říjnu 2025 a vedená Sumanem Itanim, Yibo Zhangem a vedoucím fyzikem Jiadongem Zangem, představuje významný skok v materiálové vědě. Projekt, financovaný Úřadem pro základní energetické vědy Ministerstva energetiky USA, využil zpracování přirozeného jazyka k extrahování experimentálních dat z vědecké literatury v rozsahu, který by lidský tým nedokázal sám zopakovat.

Proč je Curieova teplota rozhodující zkouškou

Klíčovou vlastností, kterou měla umělá inteligence předpovídat, je Curieova teplota – bod, ve kterém materiál ztrácí svůj magnetismus vlivem tepla. U elektromotorů v automobilech nebo větrných turbínách musí magnety zůstat stabilní i za intenzivních provozních podmínek. Většina kandidátských materiálů v této zkoušce neuspěje. Těchto 25 nově identifikovaných sloučenin jí prošlo, což z nich činí životaschopné kandidáty pro reálné průmyslové aplikace.

„Urychlení objevování udržitelných magnetických materiálů může snížit závislost na prvcích vzácných zemin a snížit náklady na elektrická vozidla a systémy obnovitelné energie,“ řekl vedoucí výzkumník Suman Itani.

Systém umělé inteligence zužuje výběr nejživotaschopnějších magnetických sloučenin pro experimentální zaměření, čímž dramaticky zkracuje časový harmonogram výzkumu a vývoje ve srovnání s tradičním laboratorním testováním metodou pokus-omyl.

Geopolitické sázky

Naléhavost tohoto výzkumu není čistě vědecká. Čína zpracovává přibližně 90 % globálních prvků vzácných zemin a dominuje výrobě slinutých permanentních magnetů – materiálů kritických pro hnací ústrojí elektromobilů, větrné turbíny, datová centra a obranné systémy. Dne 4. dubna 2025 Peking eskaloval napětí zavedením požadavků na vývozní licence pro sedm těžkých prvků vzácných zemin, včetně dysprosia a terbia.

Důsledky byly rychlé. Ceny oxidu neodymu a praseodymu vzrostly téměř o 40 % během jediného měsíce a automobilky včetně Tesly, Fordu a GM se snažily zajistit si dodávky. Některé továrny krátce snížily míru využití, protože dodavatelský řetězec pocítil tlak. Databáze UNH nabízí strukturální dlouhodobou odpověď: mnoho z jejích 67 573 katalogizovaných materiálů neobsahuje vůbec žádné prvky vzácných zemin, což otevírá potenciální cesty pro cenově dostupné a geopoliticky bezpečné magnety.

Širší vlna výzkumu bez vzácných zemin

Zjištění UNH přicházejí uprostřed širšího nárůstu výzkumu alternativních magnetů. Na University of Minnesota vyvinul fyzik Jian-Ping Wang magnety z nitridu železa (Fe₁₆N₂), které konkurují výkonu některých konvenčních magnetů ze vzácných zemin. Jeho startup, Niron Magnetics, směřuje k výrobě v komerčním měřítku s využitím stávajícího průmyslového vybavení – čímž zcela obchází specializovaný řetězec zpracování vzácných zemin, kterému dominuje Čína.

Západní vlády současně závodí o zajištění alternativních dodavatelských řetězců. Spojené státy uzavřely dohody o domácím zpracování s MP Materials, zatímco Evropská unie investuje do zařízení na separaci vzácných zemin a buduje strategické zásoby v rámci svého zákona o kritických surovinách.

Od databáze k výrobní hale

Propast mezi laboratorním objevem a průmyslovým nasazením zůstává reálná. Těchto 25 nově identifikovaných sloučenin stále vyžaduje rozsáhlou experimentální validaci, než je bude možné začlenit do výroby motorů. Nicméně Northeast Materials Database zásadně zkracuje tuto cestu – umožňuje výzkumníkům po celém světě filtrovat a upřednostňovat nejslibnější kandidáty výpočetně, spíše než prostřednictvím let praktického testování.

Jak se závod o elektrifikaci dopravy zintenzivňuje, průlomy, jako je ten z UNH, se mohou ukázat jako strategicky významné stejně jako vědecky elegantní – přetvářejí jak dodavatelské řetězce, tak geopolitiku přechodu na čistou energii.