設(shè)計(jì)概念示意圖。圖片來源：《亞洲材料》雜志
科技日?qǐng)?bào)記者 劉霞
英國和日本科學(xué)家利用人工智能（AI）技術(shù)，成功制造出世界上已知最強(qiáng)的鐵基超導(dǎo)磁體。最新研究有望促進(jìn)新一代磁共振成像（MRI）技術(shù)和未來電氣化運(yùn)輸技術(shù)的發(fā)展。相關(guān)論文發(fā)表于最新一期《亞洲材料》雜志。
超導(dǎo)磁體可在不需要大量電力的情況下提供強(qiáng)而穩(wěn)定的磁場。目前此類磁體中使用的超導(dǎo)體主要是超導(dǎo)鈮錫合金線這類大線圈。由于磁體需要適應(yīng)線圈的大小，因而限制了其應(yīng)用范圍。在最新研究中，科學(xué)家借助機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，研制出一種廉價(jià)而強(qiáng)大的鐵基超導(dǎo)磁體，這為降低該技術(shù)成本并擴(kuò)大其應(yīng)用范圍奠定了基礎(chǔ)。
英國倫敦國王學(xué)院研究人員表示，他們使用BOXVIA機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)，開發(fā)出了一個(gè)框架，能更快速地在實(shí)驗(yàn)室中設(shè)計(jì)出超導(dǎo)磁體。隨后，他們通過改變制造過程中的熱量和時(shí)間等與超導(dǎo)磁體性能有關(guān)的參數(shù)，對(duì)BOXVIA進(jìn)行了訓(xùn)練，得出了超導(dǎo)磁體最優(yōu)設(shè)計(jì)。通常，科學(xué)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(shí)間。另外，新方法開發(fā)出的超導(dǎo)磁體與不使用BOXVIA生產(chǎn)的超導(dǎo)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(dǎo)磁體不僅能用于MRI機(jī)器，對(duì)癌癥進(jìn)行成像，而且對(duì)電動(dòng)飛機(jī)和核聚變至關(guān)重要。第一批鐵基超導(dǎo)磁體于10多年前問世，但其產(chǎn)生的磁場不夠強(qiáng)或不夠穩(wěn)定，無法廣泛使用。而新的鐵基超導(dǎo)磁體更容易使用，并為更小、更輕設(shè)備的研制打開了大門。
研究人員強(qiáng)調(diào)稱，MRI機(jī)器上的磁體產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度和穩(wěn)定性均需達(dá)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(dǎo)磁體原型是首個(gè)滿足這些要求的鐵基大塊超導(dǎo)體。此外，新型超導(dǎo)磁體也減少了MRI機(jī)器對(duì)大量超導(dǎo)導(dǎo)線的需求，科學(xué)家可以在此基礎(chǔ)上創(chuàng)建更小的MRI，部署在全科醫(yī)生辦公室，從而擴(kuò)大其使用范圍。
