人工智能助力打造全球最强铁基超导体

在一项可能彻底改变核磁共振成像和电气化交通的技术突破中，科学家们利用人工智能创造了世界上最强的铁基超导磁体。

超导磁体能够在不损失大量能量的情况下产生强大且稳定的磁场，这使得它们成为核磁共振成像和高速列车等各种技术的理想选择。然而，目前使用的超导体主要基于铌钛合金，这种合金价格昂贵且需要大型线圈，限制了它们的应用。

在发表在《NPG 亚洲材料》杂志上的一篇论文中，来自伦敦国王学院和日本的研究人员详细介绍了他们如何使用机器学习 (ML) 来制造一种更便宜、更强大的铁基超导磁体。这种新型磁体的强度是现有铁基磁体的三倍，为更广泛地应用这项技术铺平了道路。

“超导磁体是许多未来技术的关键，从核磁共振扫描仪到电动飞机和核聚变，”伦敦国王学院工程系讲师 Mark Ainslie 博士解释说。“然而，传统的铜基超导体价格昂贵且制造复杂，限制了它们的应用。”

“我们利用人工智能开发了一种经济高效且可扩展的替代方案，这种方案使用更容易加工的铁，”Ainslie 博士继续说道。“这为更小、更轻的设备打开了大门。”

研究人员使用一种名为 BOXVIA 的新型机器学习系统来优化超导体的制造工艺。通过分析制造过程中不同参数（如热量和时间）对磁体性能的影响，BOXVIA 能够识别出提高性能的模式。

“通常，优化超导磁体的制造工艺需要花费数月的时间，”Ainslie 博士说。“但是通过使用 BOXVIA，我们能够大大加快这一进程。”

使用 BOXVIA 制造的超导磁体不仅比以前的铁基磁体更强大，而且还表现出独特的微观结构。

“人工智能生成的样品结构与人类创造的高性能样品不同，”Ainslie 博士说道。“这些样品具有各种尺寸的铁基晶体，而不是人类研究人员传统上青睐的均匀结构。”

研究人员现在正致力于了解这种新的纳米结构如何促进优异的超导性能。

这项研究有可能彻底改变核磁共振成像领域。通过减少对大量超导线的需求，可以制造出更小、更实惠的核磁共振仪，使其更容易为更多人所用。

“我们可以创造出新一代更小的设备，可以部署在全科医生的办公室里，而不需要医院的大房间，”Ainslie 博士说。“这将大大提高核磁共振成像的可及性。”