KI entwirft Rezept für Magnet ohne Seltene Erden
Die Lösung des britischen Unternehmens Materials Nexus könnte künftig in Elektroautos, Windgeneratoren, Robotern und Drohnen eingesetzt werden.
Foto: PantherMedia / Kirill Makarov
200-mal schneller als mit konventionellen Methoden hat eine KI-Software von Materials Nexus das Rezept für einen Hochleistungsmagneten zusammengestellt, das ohne Seltene und teure Erdmetalle auskommt. Das Team setzt den Algorithmus systematisch ein, um neuartige Materialien zu entwickeln, die sich ohne Emissionen ressourcenschonend und preiswert herstellen lassen.
KI hat 100 Mio. Rezepturen geprüft
Die KI-Plattform von Materials Nexus hat über 100 Mio. Zusammensetzungen derartiger Dauermagnetkandidaten überprüft, die den Herausforderungen der Industrie – Sicherheit der Lieferkette, Kosten, Leistung und Umweltfragen – gerecht werden. Bisher dauerte es Jahrzehnte, um leistungsfähige Permanentmagneten zu entwickeln und noch länger, sie auf das heute erreichte Niveau zu hieven.
Entwicklung, Herstellung und Test von „MagNex“, wie der neue Magnet bezeichnet wird, dauerten dagegen nur drei Monate. MagNex kann mit 20 % der Materialkosten und mit 70 % weniger CO2-Emissionen hergestellt werden als die derzeit auf dem Markt befindlichen Seltenerdmagnete.
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„KI-gestütztes Materialdesign wird sich auf den gesamten Bereich der Materialwissenschaft auswirken. Wir haben eine skalierbare Methode für das Design neuer Materialien für alle Arten von industriellen Anforderungen gefunden. Unsere Plattform stößt bereits auf großes Interesse für verschiedene Produkte mit Anwendungen wie Halbleiter, Katalysatoren und Beschichtungen“, unterstreicht Materials-Nexus-CEO Jonathan Bean.
Zu den Finanzierern des britischen Unternehmens zählt neben Ada Ventures, MD One Ventures, der University of Cambridge sowie namhaften Business Angels auch der deutsche High-Tech Gründerfonds (HTGF).
Boom bei Permanentmagneten
Dauermagnete sind für eine Reihe von Wachstumsbranchen unverzichtbar, vor allem für Elektrofahrzeuge, Windgeneratoren, Roboter und Drohnen. Es wird erwartet, dass die Nachfrage nach Seltenerdmagneten das Angebot in den kommenden Jahren übersteigen wird; allein in der Elektrofahrzeugindustrie wird sich der Einsatz von Permanentmagneten nach bisherigen Prognosen bis 2030 verzehnfachen, wenn sich Elektroautos tatsächlich durchsetzen sollten. Die Beschaffung der für die Herstellung dieser Magnete benötigten Seltenerdmetalle wie Neodym und Dysprosium ist jedoch durch eine Reihe von Problemen in der Lieferkette gefährdet, weil sie fast ausschließlich in China abgebaut werden.
Fehrmann nutzt KI zur Entwicklung von Metalllegierungen
Auch das Hamburger Traditionsunternehmen Fehrmann nutzt KI, um neue Materialien zu entwickeln. Achim Tappe, Chief Digital Officer bei Fehrmann MaterialsX: „Wir haben OpenAIs GPT-4 um 40 000 Seiten Fachliteratur aus dem Bereich Aluminiumlegierungen augmentiert.“ Nutzer könnten die KI nun beispielsweise fragen: „Wie lassen sich Heißrisse verhindern, wenn die Legierung AlMg4,5Mn0,7 im Pulverbett per Laser verschmolzen wird?“ Tappe ist überzeugt: „Wir stehen mit unserer Lösung ,MatGPT‘ am Anfang einer faszinierenden Reise. Die Fortschritte der generativen KI sind riesig. Noch hinken die Anwendungen – gerade in Deutschland – hinterher. Wir ändern das nun.“
