Poptávka po výkonných magnetech se zdá být neuhasitelná. Se vzácnými zeminami je ale problém, stejně jako s drahými kovy. Proto vědci hledají alternativy, které by zajistily silné magnety z dostupných surovin.
Tým Georgetown University nedávno objevil nový typ silných magnetů, které nepotřebují prvky vzácných zemin ani vzácné kovy. Je to průlom, který by mohl přinést významný pokrok v technologiích zelené energetiky a spotřební elektroniky. Magnety potřebují elektromotory, roboti, diagnostické přístroje, úložiště dat nebo třeba chytré telefony.
Klíčovou vlastností takto využívaných magnetů je schopnost magnetizace ve specifickém směru, takzvaná magnetická anizotropie. Soudobé materiály s výraznou magnetickou anizotropií obsahují prvky vzácných zemin, které jsou drahé, jejich těžba ničí životní prostředí, a navíc ještě trpí geopolitickým neklidem. Pro záznamy dat se zase používají tenké filmy se slitinami železa a platiny. Není divu, že se hledají levnější a dostupnější alternativy.
Kai Liu a jeho kolegové vyvinuli silné magnety, které jsou založené na boridech o vysoké entropii. Obsahují bor a dostupné přechodné kovy. Jde o materiály bez prvků vzácných zemin a bez drahých kovů, které představují posun k udržitelnému designu magnetů.
Slitiny o vysoké entropii představují materiály, které obsahují 5 či více prvků ve zhruba stejném zastoupení. Nabízejí zajímavé vlastnosti a jejich popularita v posledních letech roste. Problém je v tom, že obvykle mívají neuspořádanou strukturu, která neumožňuje silnou magnetickou anizotropii. Badatelé Georgetown University to vyřešili použitím boridů, které poskytují slitině s vysokou entropií potřebnou chemickou strukturu.
Jak říká Liu, s kolegy nabízejí silné magnety z dostupných materiálů, které lze využívat v mnoha velmi rozmanitých aplikacích, včetně tenkých magnetických filmů. Bonusem je snížení závislostí na drahých a obtížně dostupných surovinách.
Video: Talks – Nanomagnetism in 3D 2024 – Kai LIU, Georgetown University
Literatura
Nová superelastická slitina železa vydrží extrémní teploty
Autor: Stanislav Mihulka (19.09.2020)
„Kosmický magnet“ tetrataenit je slibnou alternativou vzácných zemin
Autor: Stanislav Mihulka (26.10.2022)
Jednoduchá slitina je nejvíce průrazuvzdorným materiálem na světě
Autor: Stanislav Mihulka (10.12.2022)
Diskuze:
Žárovky, LEDky, tyče
František F,2026-01-28 09:06:43
Už dávné tyčové zářivky měly o kus větší účinnost než žhavené žárovky. Původně nebylo obvyklé jejich užití v domácnostech, ale bylo výhodné. Sem tam některá jaksi vlnila, vevnitř, nepříjemné. Životnost solidní. Školní učebny používaly žárovky 150 W; prospěšná náhrada zářivkami.
Zpátky na zem
Kamil Kubu,2026-01-26 08:12:27
Článek je silně optimistický, skoro jako by nové magnety již sjížděly po tunách z pásů výrobních linek. Podle odkázaného článku v Advanced Materials není nic takového ani na dohled za horizontem. Velmi složitým postupem, zahrnujícím ne zrovna průmyslové postupy se podařilo vyrobit nanometrové filmy u kterých se složitými postupy podařilo prokázat magnetické vlastnosti. K magnetu, kterým si přichytíte vzkaz na ledničku to má tak daleko, jako první střelný prach k raketě na Měsíc. Objev je to zajisté velmi užitečný. Ale referovat o něm by chtělo trochu více vědecké přízemnosti.
Re: Zpátky na zem
F M,2026-01-29 10:39:12
Je to ještě horší, ony totiž i laboratorně mají daleko blíž normálním Fe magnetům než k těm "vzácnějším". Píší "720 Oe při pokojové teplotě a 1,2 kOe při 5 K", tedy přesněji nedosahují ani těch nejlepších feritových a za neodymem zaostávají o řád+.
Tím netvrdím, že budou k ničemu, jen že tohle už opravdu hraničí s vymýváním mozků.
Pěkně to kolečko výzkum + co tam dodají výzkumníci jako PR, PR oddělení univerzity, nějaký seriózní (relativně) web, a konečný zbyteček který nemá nic společného s originálem, tu nedávno popsal pan Kaňkovský u těch kapalinových převodů cca 20 článků zpět.
(Hádám) Osel nemá kapacity aby to korigoval, aby tu něco bylo nezbývá mu nic jiného než vydat toto a doufat, že si to lidi přeberou. Odborník, zvlášť dnešní době, radši drží pysk, pak je tu trochu patchwork.
ideologická zátěž
Alexis Bergman,2026-01-25 10:01:59
Stále se nemůžeme vymanit z ideologie "zelené energetiky", která je dávno překonaná. Strýček Sam už nemůže libovolně vykrádat Čínu ohledně komodit nezbytně potřebný pro vysněný americký rozmach, a tak nezbývá, než vynalézat nové cesty. K tomu bude potřebovat hodně imigrantů ze zdecimované a vykradené Evropy.
Re: ideologická zátěž
Martin Novák2,2026-01-25 10:24:53
Evropa si to dělá sama a s nadšením, nebo jste zapomněl na "Green Deal je příležitost"?
S rozvojem AI a robotiky to vypadá že za 5 let bude jakýkoliv imigrant (i včerejší) znamenat jenom čistou ztrátu. A "elity" budou přemýšlet o tom jak se zbavit zbytečné zátěže systému.
Samozřejmě ve jménu "udržitelnosti" ("trvale udržitelná není ani stolice" V. Cílek) a "záchrany země před klimatickou změnou" (jako by se zeměkoule vypařila).
K tématu:
Vypadá to že už opravdu nutně potřebujeme molekulární a atomární tiskárny schopné udělat materiál s přesnou strukturou, jak na čipy tak i na magnety. Také by to mohlo být řešení vysokoteplotních supravodičů pro tokamaky. Matrice pro současné čipy je umístěna s přesností 5 atomů při pohybu waferu se zrychlením 20G, to není daleko :-)
Re: ideologická zátěž
Matěj Jánský,2026-01-25 10:40:17
cha a ještě dlouho nevymaníme (velmi rád bych se mýlil) ... chápejte - greandeal není pro běžného člověka, greandeal je velká domů několika jedincům a jak známo kapři si rybník nevypustí když už se jim podařilo ho osídlit
Re: Re: ideologická zátěž
Rudolf Pilát,2026-01-25 15:31:39
Jakože z pokračující těžby uhlí by neprofitovalo jen několik jedinců, mimo jiných jistý sponzor IVK a Motoristů? Uvědomujete si vůbec, kolik svinstva se nedostalo do ovzduší, plic obyvatel i horníků díky obnovitelným zdrojům? Kolik let už je většina dolů utlumena a jak moc by alternativní realita byla špinavější a neefektivnější? Vám podobní se před pár lety rozepisovali, jak mají plný sklep narvaný tepelnými koulemi do zásoby. Všichni do jednoho dnes mají všude LEDky a mnoho remcalů má FVE. EU opravdu nevolí strategii bez hlubších analýz a bez zvážení + a - v dlouhém horizontu. Chápu, že musíme remcat, je nám to prostě dané. Green Deal je prostě strategie nejen ekologická, ale i ekonomická a politická. Čína tu výzvu zvedla jako příležitost a společně s EU bude na špičce vývoje. USA na to zdánlivě rezignovaly, ale stejně Kalifornie a další budou pokračovat. Jenom my v ČR zrušíme GD a zavedeme Strategii Minimálně jeden Uhelný důl a JE v každém kraji? Ano, GD je výzva a nemusí být každý parametr správně, ale jako strategie je to věc nezbytná a nikdo v EU ji nezruší. Tak přestaňme blouznit a chovejme se jako konstruktivní člen společné Evropské domácnosti.
Re: Re: Re: ideologická zátěž
Petr Nováček,2026-01-25 20:03:08
Já mám ještě původní žárovky a dají se v pohodě koupit, jen mají označení pro průmyslové použití. Přechod na ekologičtější věci nikomu nevadí. Vadí princip jak to EU dělá, tzn. uměle zvýšit ceny neekologických věcí a tím tak donutit lidi koupit si ekologické věci. Ve výsledku pak máte drahé energie. V Číně na to jdou jinak. Energie mají levné stále a ekologické věci se tam používají, kde se ekonomicky prosadí tak jako tak.
Re: Re: Re: ideologická zátěž
D@1imi1 Hrušk@,2026-01-25 22:41:25
Mluvíte z cesty.
1. První LED žárovky jsem domů pořizoval někdy kolem roku 2010, když ještě 90 % lidí nevědělo, že něco takového existuje. Jakou to má k sakru souvislost s názorem na uhlí či OZE? Kdypak jste domů první LEDky pořídil vy?
2. Z pokračující těžby by neprofitovalo jen několik jedinců, ale také desetitisíce zaměstnanců navázaných na těžební průmysl a hnědouhelnou energetiku a zejména pak všichni, kteří by odebírali levnou energii (která je i po zahrnutí nákladů na rekultivaci dolů a čištění spalin nejlevnější na trhu, nebýt CO2 povolenek).
3. Kolik svinstva se nedostalo do ovzduší díky OZE, bych rád věděl. Problém je, že při výpočtech ignoruje ekologická stopa obnovitelných zdrojů - například výroby akumulátorů a solárních panelů v Číně, těžba mědi a kovů vzácných zemin a jejich zpracování, fosilní elektrárny, které musejí běžet naprázdno jako horká záloha za OZE, na které se nedá spolehnout, nutnost masivně budovat nová vedení přenosové soustavy...
4. EU DĚLÁ kroky bez hlubších analýz. Respektive její analýzy postrádají důležité body a dlouhodobě ignorují kritické připomínky. Energetické / klimatické cíle vytvářejí ideologové, ne technologové.
5. Srovnávat Kalifornii a Evropu nelze. Jestli pro vás "koeficient využití" není sprosté slovo, tak chápete, co znamená, že solární panely umístěné v Kalifornii mají koeficient využití více než dvojnásobný v porovnání s ČR a zároveň nemají takový nepoměr mezi letní a zimní produkcí. V Evropě naopak soláry vyrábějí nejméně, když je elektřiny potřeba nejvíce, tj. v zimě. Pokud jde o větrníky, pro ty mají také výrazně lepší podmínky v Kalifornii než ve střední Evropě.
Co tam máte dál?
Re: Re: Re: ideologická zátěž
Oldřich Vašíček st.,2026-01-26 07:36:43
Proti "úmyslu" GD nelze nic namítat. Neznám nikoho, kdo by chtěl špinavější prostředí. Co je na pováženou, je cesta, kterou EU zvolila. Ta totiž opravdu vypadá, že není činěna bez rozmyslu, ale ten smysl je asi někde jinde, než v ochraně životního prostředí či klimatu (jako by klima potřebovalo chránit ;)).
JE zajímavé, že nějaký trend, který je již nasměrován z čistě ekonomických důvodů, je následně "převzat" a ve jménu záchrany planety "nařízen" bez možných alternativ (které následně stejně vyplynou z praktických potřeb). Viz Vámi zmiňované LED světla a související zákaz klasických žárovek. Ještě před zákazem jsem různé typy úsporných světel používal a nahrazoval tam, kde to dávalo smysl. Ale bral se ohled na pořizovací náklady a životnost. Např. ve velkých světlech s více žárovkami jsem používal od roku 2000 úsporné kompaktní zářivky, které jsem po pár letech (opravdu vydržely celkem dlouho) nahradil LEDkami. Ale stále používám klasikou žárovku tam, kde jiné technologie jsou nepraktické. Např. schodiště do sklepa. Používá se občas, svítí se málo a elektronika kompaktních svítidel trpí a odchází častěji, než ta žárovka.
A tak je to se vším. Kdyby šlo o životní prostředí, tak by se hned s občasnými zdroji, které vyžadují paralelní energetiku, rozjela i podpora jádra, které již dávno umožnilo nahradit ty emisní zdroje plnohodnotně bezemisně. A takový byl i plán u nás a v celém rozvinutém světě. Je pravděpodobné, že s původní koncepcí by jsme zde již nemuseli diskutovat o tom, zda je možné uzavřít první z končících uhelných elektráren. Ale diskutovalo by se tu, zda ty poslední není vhodné ponechat pro kritické scénáře a jako technologické muzeum.
Vtipná je věta: "Čína tu výzvu zvedla jako příležitost a společně s EU bude na špičce vývoje." Ano, Čína se chopila příležitosti a posunula a stále posunuje tyto technologie dopředu. Ale, že by se v tom čele "peletonu" někde držela i Evropa, tak toho jsem si nevšiml. :/
Re: Re: Re: Re: ideologická zátěž
Martin Novák2,2026-01-26 08:44:41
Poznámka: GD nemá vůbec nic společného s čistotou prostředí, je zaměřen jen a pouze na boj proti neškodnému CO2 kterého je jen asi 1/3 z množství které rostliny potřebují. Naopak návrat na hodnoty před začátkem průmyslové revoluce (280ppm) hrozí tím že pokud se to trochu přežene (pod 250ppm) tak rostliny začnou umírat na nedostatek CO2. Každopádně současné hodnoty rostlinám zřetelně pomáhají a zvyšují jak výnosy tak pokryv země.
Re: Re: Re: Re: Re: ideologická zátěž
Oldřich Vašíček st.,2026-01-27 14:17:35
S přístupem k CO2 s Vámi souhlasím. Několikrát jsem poukazoval, že žijeme v době nejchudší biologicky dosažitelný uhlík z celé historie Země. Veškeré vápence a fosilní zásoby byly kdysi živé organismy a tento uhlík byl součástí biosféry. Od těchto dob se jen "ztrácel" z dosahu života. A neexistuje žádný přirozený proces, který by jej navracel.
Ale odsouzení GD jen jako boje s uhlíkem (ač se v to zvrhnul) není spravedlivé. Jedná se o celý komplex opatření, které mají řešit vliv člověka na životní prostředí. Ochrana půdy, vody a vzduchu. Paradoxně, ta ochrana klimatu z tohoto konceptu vyplynula. Ale celé se to zvrhlo tímto směrem, protože byl nejjednodušeji uchopitelný a dobře formulovatelná, aniž by se dal dokázat nějaký vliv. Což je pro udržení strachu a toku peněz to nejdůležitější. :/
Re: Re: Re: Re: ideologická zátěž
Pavel Nedbal,2026-01-26 21:48:24
K těm úsporným zdrojům světla:
LED žárovky se hodí tam, kde je dobrý přístup vzduchu pro chlazení. Mám zcela jasně vyzkoušeno, že v baňkách lustrů vydrží dlouhodobě pouze kompaktní zářivky ("bursíkovky, rtuťové). Kde jsem je nahradil led ve tvaru žárovek, vydrží jen krátce (nanejvýš pár měsíců), naopak rtuťové bursikovky dlouhá léta - některé jsou ve funkci již 17 let. Pořídil jsem si zásobu, která ještě asi zbyde i pro příští generaci. V lampičkách tvaru květů, byť jsou polootevřené (zespoda), též nevydrží, nadto se závitem E14 typ "kukuřice" vykazují silný stroboskopický efekt, takže jsem se vrátil k halogenkám s trochu vyšší spotřebou. Ty ostatně mají nejlepší, nezkreslené světlo.
Pavel Nedbal
Re: Re: Re: Re: Re: ideologická zátěž
Oldřich Vašíček st.,2026-01-27 14:23:07
Pár výbojek bych doma v provozu asi ještě našel. Ale jinak jsem již na LED nebo žárovce. Klasika mi drží nejdéle. Ty halogeny taky nejsou nic moc. Asi je to tím, že mají menší baňku než klasika.
Ale máte pravdu, že životnost LEDek je závislá na chlazení. Proto se je snažím mít co nejvíce otevřené (ty svídidla).
Možná by bylo zajímavé řešit nízkonapěťové rozvody právě kvůli těmto typům osvětlení, aby nemusely mít tak výkonnou elektroniku přímo na sobě. LED sama o sobě má životnost vysokou.
Re: ideologická zátěž
Pavel 1,2026-01-25 18:21:05
Prozatím to vypadá na vykrádačku prostoru mezi tvýma ušima.
Re: Re: ideologická zátěž
Martin Novák2,2026-01-26 08:45:43
U vás zjevně není co vykrádat, kde nic není ani smrt nebere.
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
