科學家用AI造出最強鐵基超導磁體
英國和日本科學家利用人工智能(AI)技術(shù)，成功制造出世界上已知最強的鐵基超導磁體。最新研究有望促進新一代磁共振成像(MRI)技術(shù)和未來電氣化運輸技術(shù)的發(fā)展。相關論文發(fā)表于最新一期《亞洲材料》雜志。
超導磁體可在不需要大量電力的情況下提供強而穩(wěn)定的磁場。目前此類磁體中使用的超導體主要是超導鈮錫合金線這類大線圈。由于磁體需要適應線圈的大小，因而限制了其應用范圍。在最新研究中，科學家借助機器學習技術(shù)，研制出一種廉價而強大的鐵基超導磁體，這為降低該技術(shù)成本并擴大其應用范圍奠定了基礎。
英國倫敦國王學院研究人員表示，他們使用BOXVIA機器學習系統(tǒng)，開發(fā)出了一個框架，能更快速地在實驗室中設計出超導磁體。隨后，他們通過改變制造過程中的熱量和時間等與超導磁體性能有關的參數(shù)，對BOXVIA進行了訓練，得出了超導磁體最優(yōu)設計。通常，科學家需要數(shù)月才能創(chuàng)建出磁體并測試其特性，但新方法大大縮短了時間。另外，新方法開發(fā)出的超導磁體與不使用BOXVIA生產(chǎn)的超導磁體具有不同的結(jié)構(gòu)，前者磁體中的鐵基晶體更大。
超導磁體不僅能用于MRI機器，對癌癥進行成像，而且對電動飛機和核聚變至關重要。第一批鐵基超導磁體于10多年前問世，但其產(chǎn)生的磁場不夠強或不夠穩(wěn)定，無法廣泛使用。而新的鐵基超導磁體更容易使用，并為更小、更輕設備的研制打開了大門。
研究人員強調(diào)稱，MRI機器上的磁體產(chǎn)生的磁場強度和穩(wěn)定性均需達到一定要求，才能確保患者的安全，并提供清晰的圖像。最新超導磁體原型是首個滿足這些要求的鐵基大塊超導體。此外，新型超導磁體也減少了MRI機器對大量超導導線的需求，科學家可以在此基礎上創(chuàng)建更小的MRI，部署在全科醫(yī)生辦公室，從而擴大其使用范圍。
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