La IA cartografía 67.000 imanes: un futuro sin tierras raras a la vista

Una base de datos que podría reconfigurar las cadenas de suministro globales

Científicos de la Universidad de New Hampshire han utilizado inteligencia artificial para crear la base de datos de materiales magnéticos más completa y con capacidad de búsqueda jamás reunida, catalogando 67.573 compuestos e identificando 25 materiales previamente no reconocidos que conservan fuertes propiedades magnéticas incluso a temperaturas elevadas. El trabajo, publicado en Nature Communications, podría ayudar a cortar una de las dependencias estratégicamente más peligrosas de la industria moderna: la dependencia de elementos de tierras raras controlados por China para construir los imanes que alimentan los vehículos eléctricos, las turbinas eólicas y la electrónica de consumo.

Cómo lo hizo la IA

En lugar de probar millones de combinaciones de materiales potenciales en el laboratorio, un proceso que llevaría décadas, el equipo de la UNH construyó un sistema de IA que lee automáticamente la literatura científica y extrae datos experimentales. El sistema luego alimenta esa información en modelos de aprendizaje automático que predicen si un material dado es magnético y estiman su temperatura de Curie, el umbral por encima del cual un imán pierde sus propiedades.

"Al acelerar el descubrimiento de materiales magnéticos sostenibles, podemos reducir la dependencia de los elementos de tierras raras, reducir el costo de los vehículos eléctricos y los sistemas de energía renovable, y fortalecer la base manufacturera de los EE. UU.", dijo el autor principal Suman Itani, un estudiante de doctorado en física en la UNH. El recurso resultante, llamado Northeast Materials Database, ya está siendo utilizado por investigadores en todo el campo.

El problema de las tierras raras está empeorando

La urgencia detrás de esta investigación es difícil de exagerar. China controla aproximadamente el 60% de la minería mundial de tierras raras, el 85–90% de la capacidad de procesamiento y fabrica más del 90% de los imanes permanentes sinterizados de alto rendimiento utilizados en automóviles, turbinas eólicas y sistemas de defensa. Un motor típico de vehículo eléctrico contiene entre 1 y 2 kilogramos de neodimio y praseodimio, elementos procesados abrumadoramente en China.

En abril de 2025, Beijing reforzó aún más su control, introduciendo controles de exportación sobre siete elementos de tierras raras pesadas y todos los compuestos relacionados. Posteriormente, los precios europeos de las tierras raras se dispararon hasta seis veces los precios internos chinos, y algunos fabricantes de automóviles se vieron obligados a detener temporalmente las líneas de producción. Según el Center for Strategic and International Studies, los controles también amenazan las cadenas de suministro de defensa de EE. UU.

Un avance paralelo de Georgetown

La base de datos de la UNH no es el único frente en la carrera libre de tierras raras. Investigadores de la Universidad de Georgetown sintetizaron por separado una nueva clase de imanes basados en boruros de alta entropía, combinando metales de transición abundantes en la tierra y boro en una estructura cristalina C16 en gran parte inexplorada. Los materiales resultantes alcanzan una anisotropía magnética que se acerca a la de los imanes permanentes de tierras raras, sin un solo átomo de neodimio o disprosio. Su enfoque, detallado por Phys.org, también elimina por completo los metales preciosos.

Del banco de laboratorio a la planta de fábrica

Ambos avances aún enfrentan la misma empinada subida: los resultados de laboratorio deben sobrevivir a la escala industrial. El rendimiento del imán a menudo se degrada cuando los compuestos se producen a granel, y los procesos de fabricación para clases de materiales completamente nuevas tardan años en optimizarse. El profesor Jiadong Zang de la UNH reconoció el desafío, pero expresó confianza: el equipo es "optimista de que nuestra base de datos experimental y las crecientes tecnologías de IA harán que este objetivo sea alcanzable".

Si incluso un puñado de los 25 compuestos señalados resultan viables a escala, las implicaciones son significativas. La transición a la energía limpia depende actualmente de una cadena de suministro concentrada en un solo país, uno que ya ha demostrado su disposición a utilizar esa influencia. Una alternativa creíble libre de tierras raras no solo reduciría los costos; cambiaría fundamentalmente la geopolítica de la economía verde.