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O imã de ferro mais forte do mundo acabou de ser criado com ajuda de inteligência artificial. O avanço pode ajudar os cientistas na criação de novas tecnologias que podem ajudar desde a medicina, até o transporte e outras diversas aplicações possíveis.

A principal vantagem nesse novo ímã é seu custo benefício. Ele é muito barato pelo quão forte ele é.

O ímã foi criado por pesquisadores do King’s College, em Londres, na Inglaterra e de alguns institutos de pesquisa científica do Japão.

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O artigo que descreve a criação foi publicado pela equipe de pesquisadores no periódico NPG Asia Materials.

O imã de ferro mais forte do mundo

O imã de ferro mais forte do mundo foi criado com ajuda de um sistema de machine learning (aprendizado de máquina) chamado de BOXVIA. O sistema ajudou os cientistas a atingir um campo magnético 2,7 vezes mais forte do que os semelhantes mais poderosos.

A BOXVIA ajudou aos cientistas melhorando o design. IAs são especializadas em analisar dados e encontrar padrões. Seguindo essa missão o sistema de ML ajudou a encontrar o design mais eficiente para o ímã. A IA conseguiu acelerar o processo, criando em pouco tempo um objeto que levaria pelo menos meses para ser testado e melhorado, até se encontrar esse design.

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Os cientistas afirmaram que o design idealizado com ajuda da IA possui diferentes tamanhos de criais de ferro. Os ímãs supercondutores costumam ter uma estrutura uniforme. A criação, portanto, mostrou que uma estrutura uniforme nem sempre é mais eficiente.

As estruturas do ímã não são uniformes, conforme a imagem. Imagem: YAMAMOTO, A. et al.

“A produção deste supercondutor pode ser eficientemente dimensionada através de processos cerâmicos convencionais, auxiliada pela previsibilidade e otimização simples alcançáveis usando modelos numéricos. Consequentemente, esses supercondutores à base de ferro são uma promessa substancial como ímãs pioneiros, de próxima geração e de alta resistência, adequados para aplicações práticas”, explicam os cientistas no estudo.

Barateamento e democratização

Ímãs supercondutores são resfriados em temperaturas super baixas, as chamadas temperaturas criogênicas. Assim, o material dos ímãs gera quase nenhuma resistência elétrica, conduzindo, assim, a eletricidade de maneira muito melhor, gerando um ímã super eficiente.

Eles são tão importantes que integram máquinas de ressonância magnética, reatores nucleares e são a parte mais importante dos trens flutuantes que estão sendo desenvolvidos pelos japoneses.

“Os ímãs supercondutores são a espinha dorsal do futuro. Eles não apenas são usados para obter imagens de cânceres com máquinas de ressonância magnética, mas serão vitais para aeronaves elétricas e fusão nuclear”, disse ao Interesting Engineering o Dr. Mark Ainslie do Departamento de Engenharia do King’s College.

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Mas nem tudo são flores, conforme explica o pesquisador: “No entanto, os materiais e a tecnologia necessários para criar supercondutores de fio tradicionais à base de cobre são tipicamente caros, o que resultou em penetração limitada no mercado”.

Dessa maneira, a descoberta abre caminho para um extenso barateamento da tecnologia no mercado mundial. Os pesquisadores afirmam que a produção do ímã é escalável, já que o ferro é muito mais fácil de trabalhar.

“Usando inteligência artificial (IA), produzimos uma alternativa econômica e escalável usando ferro, que é muito mais fácil de trabalhar e abre as portas para dispositivos menores e mais leves”, explica Ainslie.

A descoberta de como fabricar ímãs supercondutores à base de ferro eficientes é inédita e o novo imã de ferro mais forte do mundo supera tentativas feitas nas últimas décadas.

“Os primeiros supercondutores à base de ferro foram feitos há mais de dez anos, mas os campos magnéticos que eles produziram não eram nem de longe fortes ou estáveis o suficiente para uso generalizado”, explica Ainslie.

“Essa conquista resultou de um processo de síntese meticulosamente concebido que integrou perfeitamente abordagens orientadas por pesquisadores e por dados. Esta fusão serviu para otimizar a intrincada nanoestrutura inerente aos materiais policristalinos”, explicam os pesquisadores no estudo.