超导磁体可在不需要大量电力的情况下提供强而稳定的磁场。目前此类磁体中使用的超导体主要是超导铌锡合金线这类大线圈。由于磁体需要适应线圈的大小,因而限制了其应用范围。
2024年6月7日,英国英国伦敦国王学院和日本东京农工大学的科学家利用人工智能(AI)技术,成功制造出世界上已知最强的铁基超导磁体。该研究有望促进新一代磁共振成像(MRI)技术和未来电气化运输技术的发展。该研究成果以“Superstrength permanent magnets with iron-based superconductors by data- and researcher-driven process design”为题,发表在《亚洲材料》上。
研究人员使用BOXVIA机器学习系统,开发出了一个框架,能更快速地在实验室中设计出超导磁体。随后,他们通过改变制造过程中的热量和时间等与超导磁体性能有关的参数,对BOXVIA进行了训练,得出了超导磁体最优设计。通常,科学家需要数月才能创建出磁体并测试其特性,但新方法大大缩短了时间。另外,新方法开发出的超导磁体与不使用BOXVIA生产的超导磁体具有不同的结构,前者磁体中的铁基晶体更大。
MRI机器上的磁体产生的磁场强度和稳定性均需达到一定要求,才能确保患者的安全,并提供清晰的图像。该最新超导磁体原型是首个满足这些要求的铁基大块超导体,此外,新型超导磁体也减少了MRI机器对大量超导导线的需求,并为更小、更轻设备的研制打开了大门。