ନିଓଡିମିୟମ୍ ଚୁମ୍ବକ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟାରେ ନବସୃଜନ

ନିଓଡିମିୟମ୍ ଚୁମ୍ବକ (NdFeB) - ପୃଥିବୀର ସବୁଠାରୁ ଶକ୍ତିଶାଳୀ ସ୍ଥାୟୀ ଚୁମ୍ବକ - ସ୍ୱଚ୍ଛ ଶକ୍ତିରୁ ଗ୍ରାହକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ସ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଶିଳ୍ପଗୁଡ଼ିକୁ ବିପ୍ଳବ ଆଣିଛି। କିନ୍ତୁ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଯାନ (EV), ପବନ ଟର୍ବାଇନ୍ ଏବଂ ଉନ୍ନତ ରୋବୋଟିକ୍ସର ଚାହିଦା ବୃଦ୍ଧି ପାଇବା ସହିତ, ପାରମ୍ପରିକ NdFeB ଚୁମ୍ବକଗୁଡ଼ିକ ଚ୍ୟାଲେଞ୍ଜର ସମ୍ମୁଖୀନ ହୁଅନ୍ତି: ଦୁର୍ଲଭ ବିରଳ-ପୃଥିବୀ ଉପାଦାନ (REEs) ଉପରେ ନିର୍ଭରତା, ଅତ୍ୟନ୍ତ ପରିସ୍ଥିତିରେ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ସୀମା ଏବଂ ପରିବେଶଗତ ଚିନ୍ତା।

ଅତ୍ୟାଧୁନିକ ପ୍ରବେଶ କରନ୍ତୁନିଓଡିମିୟମ୍ ଚୁମ୍ବକ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟାରେ ନବସୃଜନ। ବସ୍ତୁ ବିଜ୍ଞାନ ସଫଳତାଠାରୁ ଆରମ୍ଭ କରି AI-ଚାଳିତ ଉତ୍ପାଦନ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ, ଏହି ଉନ୍ନତିଗୁଡ଼ିକ ଆମେ ଏହି ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକୁ ଡିଜାଇନ୍, ଉତ୍ପାଦନ ଏବଂ ନିୟୋଜିତ କରିବାର ପଦ୍ଧତିକୁ ପୁନଃଆକୃତି ଦେଉଛି। ଏହି ବ୍ଲଗ୍ ନୂତନତମ ସଫଳତା ଏବଂ ସବୁଜ ପରିବର୍ତ୍ତନକୁ ତ୍ୱରାନ୍ୱିତ କରିବା ପାଇଁ ସେମାନଙ୍କର ସମ୍ଭାବନାକୁ ଅନୁସନ୍ଧାନ କରେ।

1. ବିରଳ-ପୃଥିବୀ ନିର୍ଭରଶୀଳତା ହ୍ରାସ କରିବା

ସମସ୍ୟା: ଡିସପ୍ରୋସିଅମ୍ ଏବଂ ଟର୍ବିଅମ୍ - ଉଚ୍ଚ-ତାପମାନ ସ୍ଥିରତା ପାଇଁ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ - ମହଙ୍ଗା, ଦୁର୍ଲଭ ଏବଂ ଭୂରାଜନୈତିକ ଦୃଷ୍ଟିରୁ ବିପଦପୂର୍ଣ୍ଣ (90% ଚୀନ୍‌ରୁ ପ୍ରାପ୍ତ)।

ନବସୃଜନ:

• ଡିସପ୍ରୋସିଅମ୍-ମୁକ୍ତ ଚୁମ୍ବକ:

ଟୟୋଟା ଏବଂ ଡାଇଡୋ ଷ୍ଟିଲ୍ ଏକ ବିକଶିତ କରିଥିଲେଶସ୍ୟ ସୀମା ପ୍ରସାରଣପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ, କେବଳ ଚାପଗ୍ରସ୍ତ ଅଞ୍ଚଳରେ ଚୁମ୍ବକକୁ ଡିସପ୍ରୋସିୟମ ସହିତ ଆବରଣ କରିବା। ଏହା କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ବଜାୟ ରଖିବା ସହିତ ଡିସପ୍ରୋସିୟମ ବ୍ୟବହାରକୁ 50% ହ୍ରାସ କରେ।

• ଉଚ୍ଚ-କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ସେରିୟମ୍ ମିଶ୍ରଧାତୁ:

ଓକ୍ ରିଜ୍ ନ୍ୟାସନାଲ୍ ଲ୍ୟାବର ଗବେଷକମାନେ ହାଇବ୍ରିଡ୍ ଚୁମ୍ବକରେ ନିଓଡିମିୟମ୍‌କୁ ସେରିୟମ୍ (ଏକ ଅଧିକ ପ୍ରଚୁର ପରିମାଣର REE) ସହିତ ବଦଳାଇଥିଲେ, ଯାହା ହାସଲ କରିଥିଲାପାରମ୍ପରିକ ଶକ୍ତିର 80%ଅଧା ଖର୍ଚ୍ଚରେ।

 

2. ତାପମାତ୍ରା ପ୍ରତିରୋଧ ବୃଦ୍ଧି କରିବା

ସମସ୍ୟା: ମାନକ NdFeB ଚୁମ୍ବକଗୁଡ଼ିକ 80°C ଉପରେ ଶକ୍ତି ହରାଇଥାଏ, ଯାହା EV ମୋଟର ଏବଂ ଶିଳ୍ପ ଯନ୍ତ୍ରପାତିରେ ବ୍ୟବହାରକୁ ସୀମିତ କରିଥାଏ।

ନବସୃଜନ:

• ହାଇଟ୍ରେକ୍ସ ଚୁମ୍ବକ:

ହିଟାଚି ମେଟାଲ୍ସ'ହାଇଟ୍ରେକ୍ସସିରିଜ୍ ଏଠାରେ କାର୍ଯ୍ୟ କରେ୨୦୦°ସେ.+ ଶସ୍ୟ ଗଠନକୁ ଅପ୍ଟିମାଇଜ୍ କରି ଏବଂ କୋବାଲ୍ଟ ଯୋଡ଼ି। ଏହି ଚୁମ୍ବକଗୁଡ଼ିକ ବର୍ତ୍ତମାନ ଟେସଲାର ମଡେଲ୍ 3 ମୋଟରଗୁଡ଼ିକୁ ଶକ୍ତି ପ୍ରଦାନ କରେ, ଯାହା ଦୀର୍ଘ ପରିସର ଏବଂ ଦ୍ରୁତ ତ୍ୱରାନ୍ୱୟକୁ ସକ୍ଷମ କରିଥାଏ।

• ଯୋଡିତ୍ ଉତ୍ପାଦନ:

3D-ପ୍ରିଣ୍ଟେଡ୍ ଚୁମ୍ବକ ସହିତନାନୋସ୍କେଲ୍ ଜାଲିସ୍ ଗଠନଅଧିକ ଦକ୍ଷତାର ସହିତ ତାପକୁ ନଷ୍ଟ କରି, ତାପଜ ସ୍ଥିରତାକୁ ଉନ୍ନତ କରି୩୦%।

 

୩. ସ୍ଥାୟୀ ଉତ୍ପାଦନ ଏବଂ ପୁନଃଚକ୍ରଣ

ସମସ୍ୟା: ଖଣି REEs ବିଷାକ୍ତ ଆବର୍ଜନା ସୃଷ୍ଟି କରେ; NdFeB ଚୁମ୍ବକର 1% ରୁ କମ୍ ପୁନଃଚକ୍ରିତ ହୁଏ।

ନବସୃଜନ:

• ହାଇଡ୍ରୋଜେନ ପୁନଃଚକ୍ରଣ (HPMS):

ୟୁକେ-ଭିତ୍ତିକ HyProMag ବ୍ୟବହାର କରେଚୁମ୍ବକ ସ୍କ୍ରାପର ହାଇଡ୍ରୋଜେନ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ (HPMS) ଗୁଣବତ୍ତା କ୍ଷତି ବିନା ଇ-ଆବର୍ଜନାରୁ ଚୁମ୍ବକ ବାହାର କରିବା ଏବଂ ପୁନଃ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ କରିବା। ଏହି ପଦ୍ଧତି ଦ୍ୱାରା ଶକ୍ତି ବ୍ୟବହାର ହ୍ରାସ କରେ୯୦%ପାରମ୍ପରିକ ଖଣି ଖନନ ବନାମ।

• ସବୁଜ ବିଶୋଧନ:

ନୋଭିଅନ୍ ମ୍ୟାଗ୍ନେଟିକ୍ସ ଭଳି କମ୍ପାନୀଗୁଡ଼ିକ ନିଯୁକ୍ତି ଦିଅନ୍ତିଦ୍ରାବକ-ମୁକ୍ତ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ରାସାୟନିକ ପ୍ରକ୍ରିୟା REEଗୁଡ଼ିକୁ ବିଶୋଧନ କରିବା, ଏସିଡ୍ ଅପଚୟକୁ ଦୂର କରିବା ଏବଂ ଜଳ ବ୍ୟବହାର ହ୍ରାସ କରିବା ପାଇଁ୭୦%।

 

୪. କ୍ଷୁଦ୍ରକରଣ ଏବଂ ସଠିକତା

ସମସ୍ୟା: କମ୍ପାକ୍ଟ ଡିଭାଇସ୍ (ଯଥା, ପିନ୍ଧିବା ଯୋଗ୍ୟ, ଡ୍ରୋନ୍) ପାଇଁ ଛୋଟ ଏବଂ ଶକ୍ତିଶାଳୀ ଚୁମ୍ବକ ଆବଶ୍ୟକ।

ନବସୃଜନ:

• ବନ୍ଧିତ ଚୁମ୍ବକ:

ପଲିମର ସହିତ NdFeB ପାଉଡର ମିଶ୍ରଣ କରିବା ଦ୍ୱାରା AirPods ଏବଂ ମେଡିକାଲ୍ ଇମ୍ପ୍ଲାଣ୍ଟ ପାଇଁ ଅତ୍ୟଧିକ ପତଳା, ନମନୀୟ ଚୁମ୍ବକ ସୃଷ୍ଟି ହୁଏ। ମ୍ୟାଗ୍ନେକ୍ୱେଞ୍ଚର ବଣ୍ଡେଡ୍ ଚୁମ୍ବକଗୁଡ଼ିକ ହାସଲ କରନ୍ତି୪୦% ଅଧିକ ଚୁମ୍ବକୀୟ ପ୍ରବାହସବ୍-ମିଲିମିଟର ଘନତାରେ।

• ଏଆଇ-ଅପ୍ଟିମାଇଜଡ୍ ଡିଜାଇନ୍:

ସର୍ବାଧିକ ଦକ୍ଷତା ପାଇଁ ଚୁମ୍ବକ ଆକୃତିକୁ ଅନୁକରଣ କରିବା ପାଇଁ ସିମେନ୍ସ ମେସିନ୍ ଲର୍ଣ୍ଣିଂ ବ୍ୟବହାର କରେ। ସେମାନଙ୍କର AI-ଡିଜାଇନ୍ ରୋଟର ଚୁମ୍ବକଗୁଡ଼ିକ ପବନ ଟର୍ବାଇନ୍ ଉତ୍ପାଦନକୁ ବୃଦ୍ଧି କରିଥିଲା୧୫%।

5. କ୍ଷୟ ପ୍ରତିରୋଧ ଏବଂ ଦୀର୍ଘାୟୁତ୍ୱ
ସମସ୍ୟା: NdFeB ଚୁମ୍ବକଗୁଡ଼ିକ ଆର୍ଦ୍ର କିମ୍ବା ଅମ୍ଳୀୟ ପରିବେଶରେ ସହଜରେ କ୍ଷିପ୍ତ ହୋଇଯାଆନ୍ତି।

ନବସୃଜନ:

• ହୀରା ପରି କାର୍ବନ (DLC) ଆବରଣ:

ଏକ ଜାପାନୀ ଷ୍ଟାର୍ଟଅପ୍ ଚୁମ୍ବକକୁ ଆବରଣ କରେଡିଏଲସି—ଏକ ପତଳା, ଅତ୍ୟନ୍ତ କଠିନ ସ୍ତର — ଯାହା ସର୍ବନିମ୍ନ ଓଜନ ଯୋଡିବା ସହିତ 95% କ୍ଷୟ ହ୍ରାସ କରେ।

• ସ୍ୱୟଂ-ଉପଚାର ପଲିମର:

MIT ଗବେଷକମାନେ ଚୁମ୍ବକ ଆବରଣରେ ଆରୋଗ୍ୟକାରୀ ଏଜେଣ୍ଟଗୁଡ଼ିକର ମାଇକ୍ରୋକ୍ୟାପସୁଲ୍ ସନ୍ନିବେଶିତ କରିଥିଲେ। ଯେତେବେଳେ ସ୍କ୍ରାଚ୍ କରାଯାଏ, କ୍ୟାପସୁଲ୍ ଏକ ସୁରକ୍ଷାାତ୍ମକ ଫିଲ୍ମ ମୁକ୍ତ କରେ, ଯାହା ଜୀବନକାଳ ବୃଦ୍ଧି କରେ୩x।

 

6. ପରବର୍ତ୍ତୀ-ଜେନର ଆପ୍ଲିକେସନ୍ସ
ନୂତନ ଚୁମ୍ବକଗୁଡ଼ିକ ଭବିଷ୍ୟତ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟାକୁ ଉନ୍ମୋଚନ କରୁଛନ୍ତି:

 

• ଚୁମ୍ବକୀୟ ଶୀତଳୀକରଣ:

NdFeB ମିଶ୍ରଧାତୁ ବ୍ୟବହାର କରୁଥିବା ମ୍ୟାଗ୍ନେଟୋକାଲୋରିକ ସିଷ୍ଟମଗୁଡ଼ିକ ଗ୍ରୀନହାଉସ୍ ଗ୍ୟାସ ରେଫ୍ରିଜରେଣ୍ଟକୁ ବଦଳାଇଥାଏ। କୁଲଟେକ୍ ଆପ୍ଲିକେସନର ମ୍ୟାଗ୍ନେଟିକ୍ ରେଫ୍ରିଜରେଟର ଶକ୍ତି ବ୍ୟବହାର ହ୍ରାସ କରିଥାଏ୪୦%।

• ତାରବିହୀନ ଚାର୍ଜିଂ:

ଆପଲ୍‌ର ମ୍ୟାଗସେଫ୍ ସଠିକ୍ ସଂଯୋଜନ ପାଇଁ ନାନୋ-କ୍ରିଷ୍ଟାଲାଇନ୍ NdFeB ଆରେ ବ୍ୟବହାର କରେ, ଯାହା ହାସଲ କରେ୭୫% ଦ୍ରୁତ ଚାର୍ଜିଂପାରମ୍ପରିକ କଏଲ ଅପେକ୍ଷା।

• କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ କମ୍ପ୍ୟୁଟିଂ:

ଅଲ୍ଟ୍ରା-ଷ୍ଟେବିଲ୍ NdFeB ଚୁମ୍ବକଗୁଡ଼ିକ କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ ପ୍ରୋସେସର୍‌ରେ କ୍ୱିବିଟ୍‌ଗୁଡ଼ିକର ସଠିକ୍ ନିୟନ୍ତ୍ରଣକୁ ସକ୍ଷମ କରନ୍ତି, ଯାହା IBM ଏବଂ Google ପାଇଁ ଏକ ପ୍ରମୁଖ ଲକ୍ଷ୍ୟ।

 

ଆହ୍ବାନ ଏବଂ ଭବିଷ୍ୟତ ଦିଗନିର୍ଦ୍ଦେଶ

ଯଦିଓ ପ୍ରଚୁର ନବସୃଜନ ରହିଛି, ତଥାପି ପ୍ରତିବନ୍ଧକ ରହିଛି:

• ମୂଲ୍ୟ:HPMS ଏବଂ AI ଡିଜାଇନ୍ ଭଳି ଉନ୍ନତ କୌଶଳ ଏବେ ବି ବହୁଳ ଭାବରେ ଗ୍ରହଣ କରିବା ପାଇଁ ମହଙ୍ଗା।
• ମାନକୀକରଣ:ପୁନଃଚକ୍ରୀକରଣ ବ୍ୟବସ୍ଥାରେ ସଂଗ୍ରହ ଏବଂ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ ପାଇଁ ବିଶ୍ୱ ଭିତ୍ତିଭୂମିର ଅଭାବ ଅଛି।

ଆଗକୁ ରାସ୍ତା:

1. ବନ୍ଦ-ଲୁପ୍ ଯୋଗାଣ ଶୃଙ୍ଖଳ:BMW ଭଳି ଅଟୋମେକର୍ ବ୍ୟବହାର କରିବାକୁ ଲକ୍ଷ୍ୟ ରଖିଛନ୍ତି୧୦୦% ପୁନଃଚକ୍ରିତ2030 ସୁଦ୍ଧା ଚୁମ୍ବକ।
2. ଜୈବ-ଆଧାରିତ ଚୁମ୍ବକ:ଗବେଷକମାନେ ବର୍ଜ୍ୟଜଳରୁ REE ବାହାର କରିବା ପାଇଁ ଜୀବାଣୁ ଉପରେ ପରୀକ୍ଷଣ କରୁଛନ୍ତି।
3. ମହାକାଶ ଖଣି:ଆଷ୍ଟ୍ରୋଫୋର୍ଜନ ଭଳି ଷ୍ଟାର୍ଟଅପ୍ ବିରଳ ପୃଥିବୀ ପାଇଁ ଗ୍ରହାଣୁ ଖଣି ଅନୁସନ୍ଧାନ କରନ୍ତି, ଯଦିଓ ଏହା ଅନୁମାନିକ ରହିଛି।

ନିଷ୍କର୍ଷ: ଏକ ସବୁଜ, ସ୍ମାର୍ଟ ବିଶ୍ୱ ପାଇଁ ଚୁମ୍ବକ

ନିଓଡିମିୟମ୍ ଚୁମ୍ବକ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟାରେ ଉଦ୍ଭାବନ କେବଳ ଶକ୍ତିଶାଳୀ କିମ୍ବା ଛୋଟ ଉତ୍ପାଦ ବିଷୟରେ ନୁହେଁ - ଏହା ସ୍ଥାୟୀତ୍ୱକୁ ପୁନଃକଳ୍ପନା କରିବା ବିଷୟରେ। ଦୁର୍ଲଭ ସମ୍ବଳ ଉପରେ ନିର୍ଭରଶୀଳତା ହ୍ରାସ କରି, ନିର୍ଗମନ ହ୍ରାସ କରି, ଏବଂ ସ୍ୱଚ୍ଛ ଶକ୍ତି ଏବଂ କମ୍ପ୍ୟୁଟିଂରେ ସଫଳତାକୁ ସକ୍ଷମ କରି, ଏହି ଅଗ୍ରଗତିଗୁଡ଼ିକ ବିଶ୍ୱ ଜଳବାୟୁ ଲକ୍ଷ୍ୟ ହାସଲ ପାଇଁ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ।

ବ୍ୟବସାୟ ପାଇଁ, ଆଗକୁ ରହିବା ଅର୍ଥ ହେଉଛି ନବସୃଜନକାରୀଙ୍କ ସହ ସହଭାଗୀତା ଏବଂ ଗବେଷଣା ଏବଂ ବିକାଶରେ ନିବେଶ କରିବା। ଗ୍ରାହକମାନଙ୍କ ପାଇଁ, ଏହା ଏକ ସ୍ମରଣକାରୀ ଯେ ସବୁଠାରୁ ଛୋଟ ଚୁମ୍ବକ ମଧ୍ୟ ଆମ ଗ୍ରହର ଭବିଷ୍ୟତ ଉପରେ ଏକ ବିରାଟ ପ୍ରଭାବ ପକାଇପାରେ।