特朗普政府强调加大国内稀土磁铁投资,减少对中国等开采此类材料的外国地区的依赖。休斯顿大学与莱斯大学的研究人员正利用美国能源部近300万美元的联邦拨款,借助人工智能研发性能更强大的新一代磁铁,以期重塑美国供应链,从而推动国内制造业的全面创新发展。
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在过去的几十年里,一种强大的磁铁一直主导着市场。如今,在联邦政府的支持下,休斯顿大学和莱斯大学的研究人员正致力于开发新一代磁铁,他们表示这可能会重塑美国的大部分供应链。
上个月,美国能源部向该研究团队拨款288万美元,用于利用人工智能开发一种新型强力磁铁的配方。人工智能可以减少此类项目中反复试验的性质。
“我们实际上是在没有食谱的情况下试图烤蛋糕,”领导该团队的休斯顿大学教授Jakoah Brgoch告诉休斯顿公共媒体(Houston Public Media)。“我们处理这个问题的方式,是将一个真正复杂的系统简化,从而最大限度地减少我们需要进行的试验次数,以制造出一些被预测会非常令人印象深刻的材料。”
Brgoch说,在大多数情况下,磁铁就是磁铁。冰箱上的磁铁可能与电动汽车中的磁铁属于同一类型,只是规模和用途不同。磁铁存在于手机、耳机、电脑以及美国经济的其他重要部件中。
20世纪80年代,两位独立工作的研究人员开发出了已知最强的磁铁,称为钕铁硼磁铁。它很快被商业化,成为许多行业的首选磁铁。
“如果你回想30年前,冰箱上的磁铁可能只能吸住一张圣诞贺卡,而且随着时间的推移,磁铁会非常缓慢地滑落,”Brgoch说。“或者贺卡会非常缓慢地从冰箱上滑落,而现在不会再发生这种情况了。这在很大程度上是由这些磁铁的商业化所推动的。”
然而,此类磁铁的开发已成为一个外交政策问题。钕铁硼磁铁需要稀土材料——主要是钕——而该行业主要由中国主导。据智库战略与国际问题研究中心(Center for Strategic and International Studies)称,中国约占全球稀土开采量的70%、加工量的90%和制造量的93%。
特朗普政府曾威胁要对中国控制稀土材料和磁铁征收关税。去年,该政府投资了近7.5亿美元,目标是在美国生产稀土磁铁。
美国能源部向休斯顿大学提供的拨款是该机构能源部高级研究计划局(ARPA-E)的一部分。对Brgoch来说,目标很简单:ARPA-E希望利用当今市场上的材料开发出功率提高一倍的磁铁。
“我们认为,现在有机会将传统材料、合成化学与人工智能组件和高性能计算的进步结合起来,以发现可能被忽视的新化学成分,”他说。
Brgoch与休斯顿大学的Joshua Bocarsly、莱斯大学的Geoffroy Hautier、科罗拉多州立大学的James Neilson、Carrier Global公司以及总部位于休斯顿的初创公司Newfound Materials一起,将在拨款规定的未来三年内研究磁铁。
“如果你提高了这些磁铁的质量,这就转化为各种不同技术的效率提升,”Hautier在一份新闻稿中说。“但我们优化的搜索策略可能使我们能够更好地利用美国这里的原材料类型,并刺激国内制造业。”
Brgoch说,他们的研究可能会重塑美国的大部分供应链。他说,磁能密度与磁铁的尺寸相对应。如果团队开发出更强大的磁铁,技术就可以使用更小的磁铁并获得相同的能量输出,无论是电动汽车、手持手机还是耳机。
“这在某种程度上强调了休斯顿地区材料化学的增长,”Brgoch在谈到该倡议时说。“在各个领域,都在大力推动量子材料的发展,你可能开始看到这些材料逐渐显现。而这正是其中的一部分。因此,休斯顿将在超越石油和天然气的先进材料发现方面占据非常有利的地位。”
资讯来源
- houstonpublicmedia.org (2026-09-10)
- 原文: UH, Rice professors receive nearly USD 3M grant from Department of Energy to build better magnets with AI – Houston Public Media
- https://houstonpublicmedia.org/articles/news/energy-environment/2026/09/08/561310/uh-rice-professors-receive-3-million-grant-from-department-of-energy-to-build-better-magnets-with-ai
