نجح فريق بحثي في تطوير عملية تصنيع مبتكرة للمغناطيس الدائم تتجاوز قيود التقنيات التقليدية، مما يُحدث طفرة في تقنية الانتشار الحدودي (Grain Boundary Diffusion)، ويفتح آفاقًا جديدة لتطبيقات مغناطيسية عالية الأداء في السيارات الكهربائية وتوربينات الرياح والروبوتات وغيرها من الصناعات الخضراء. نُشرت النتائج في مجلة Journal of Alloys and Compounds، وقاد البحث فريق مشترك بقيادة الدكتور دونغ-هوان كيم والدكتور جونغ-مين كيم من قسم تقنية النانو في DGIST.

مع التوسع السريع في صناعة السيارات الكهربائية وطاقة الرياح، ارتفع الطلب بشكل حاد على مغناطيس دائم قوي ومستقر في درجات الحرارة العالية. تُعد مغناطيسات النيوديميوم-حديد-بورون (NdFeB) المادة الأساسية لمحركات السيارات الكهربائية، لكن أداءها المغناطيسي يتدهور في درجات الحرارة المرتفعة، مما يتطلب إضافة عناصر أرضية نادرة ثقيلة مثل التربيوم والديسبروسيوم للحفاظ على القوة. هذه العناصر نادرة ومكلفة للغاية.

للتغلب على هذه التحديات، تُستخدم تقنية «انتشار الحدود الحبيبية» التي تُدخل كميات ضئيلة من الأتربة النادرة الثقيلة لتعزيز الأداء، لكنها تقتصر على الطبقة السطحية ولا تنجح مع المغناطيس السميك.

ابتكر الفريق طريقة جديدة تجمع بين تقنية التلبيد بالبلازما الكهربائية (Spark Plasma Sintering) وعملية انتشار الحدود الحبيبية، حيث يتم خلط مواد الانتشار مسبقًا مع مسحوق المغناطيس في مرحلة التصنيع. هذا الابتكار أتاح انتشارًا متساويًا داخل المغناطيس كله، مما زاد عمق الانتشار بشكل كبير وشكّل هيكل «نواة-قشرة» يجعل الأداء المغناطيسي أكثر تجانسًا وقوة.

الميزة الأبرز للعملية الجديدة:

• زيادة كبيرة في كفاءة الانتشار
• أداء أعلى بكثير حتى مع استخدام الكمية نفسها من الأتربة النادرة
• إمكانية إنتاج مغناطيس أصغر حجمًا وأخف وزنًا وأقوى مغناطيسيًا

هذا الإنجاز يُعد خطوة كبرى نحو تصنيع مغناطيس دائم أكثر استدامة وكفاءة للصناعات الخضراء.