Премия королевы Елизаветы в области инженерии присуждается пионеру магнитов

Назовите технологию, которая окружает нас повсюду, лежит в основе нашего современного образа жизни, но ее вклад почти не признается. А как насчет магнита?

Премия королевы Елизаветы в области инженерии надеется, что наша осведомленность и признание повысятся, если Масато Сагава станет ее лауреатом в 2022 году.

Японский учёный изобрел магнит неодим-железо-бор (Nd-Fe-B).

Это самый сильный постоянный магнит, который сегодня широко используется и встречается во всем: от автомобилей до компьютеров.

Nd-Fe-B — один из тех незаменимых материалов, без которого повседневная жизнь была бы менее эффективной.

И центральная роль магнита будет только возрастать по мере того, как начнется зеленая революция. Это потому, что этот материал будет лежать в основе многих систем возобновляемой энергетики, таких как ветряные турбины.

Ожидается, что к середине этого десятилетия рынок магнитов Nd-Fe-B будет стоить около 20 миллиардов долларов.

QEPrize традиционно вручалась раз в два года, но теперь стала ежегодным мероприятием. Ее называют «Нобелевской премией в области инженерии», и ее получатель получает чек на 500 000 фунтов стерлингов, а также трофей, вручаемый королевой или ее представителем.

Доктор Сагава получил множество наград за свои инновации, но, по его словам, эта награда превзошла все остальные.

«Это самый большой приз, который я когда-либо получал», - сказал он BBC News. «Как вы, возможно, знаете, ранее я получал премию Японии, это очень большая награда, но QEPrize имеет влияние во всем мире, и это делает ее очень важной».

Доктор Сагава совершил свой прорыв в начале 1980-х годов. В то время комбинация самария и кобальта (Sm-Co) давала самый сильный постоянный магнит. Но металлический кобальт — редкий ресурс, и ученый признал, что если бы можно было найти решение на основе железа, это позволило бы получить гораздо более дешевый и полезный продукт.

Ему удалось это сделать, соединив железо с неодимом, третьим по распространенности редкоземельным элементом — набором из 17 металлов, обнаруженных в земной коре и имеющих разнообразное применение. Добавление элемента бора повышает так называемую температуру Кюри — точку, при которой магнитные свойства теряются.

Это важно, например, в автомобилях, где может быть очень жарко, особенно в моторном отсеке.

Действительно, транспортные средства являются одними из крупнейших применений магнитов. От насоса, который подает омыватель на лобовое стекло, до датчика, активирующего антиблокировочную систему тормозов, — магнит используется либо как часть двигателя, либо для подачи электрического тока.

За пределами автомобильного сектора технология Nd-Fe-B сыграла решающую роль в развитии персональных компьютеров. Сила магнитного поля, которую можно создать в компактном объеме, имела основополагающее значение для разработки легких жестких дисков. Магниты Nd-Fe-B являются частью механизма, который перемещает головки чтения-записи по диску.

Но многие предметы повседневного обихода, находящиеся в пределах досягаемости, скорее всего, будут содержать внутри себя магниты Nd-Fe-B - от мобильных телефонов и электроинструментов до ювелирных застежек и дверных замков.

«Я настоящий фанат магнитов. Я вообще-то хотел, чтобы этот магнит стал лауреатом прошлогоднего приза», — сказал Илья Маротта, морской инженер, руководивший проектом расширения Панамского канала и входящий в состав жюри QEPrize.

«Иногда мы принимаем вещи как нечто само собой разумеющееся. Люди могут относиться к магнитам как к маленьким сувенирам, которые вы прикрепляете к дверце холодильника. Но магниты производят гораздо большее впечатление, и, в частности, неодимовые магниты позволили продвинуться вперед многим технологиям. "

Невозможно восхвалять достижения доктора Сагавы, не упомянув также доктора Джона Хорвата. К такому же материальному решению американец самостоятельно пришел в то же время, работая с General Motors. А Сагава и Хорват фактически разделят медаль Института инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) 2022 года за технологии защиты окружающей среды и безопасности.

Но лорд Браун из Мэдингли, который возглавляет QEPrize, сказал, что производственный процесс Сагавы дал ему преимущество - по мнению судей.