Terobosan dari Ames Laboratory memberi harapan baru bagi pencarian magnet permanen tanpa logam tanah jarang. Pendekatan ini tidak hanya mengejar bahan pengganti, tetapi juga memakai AI yang memahami fisika untuk menemukan material yang tetap kuat di kondisi ekstrem.
Langkah itu menarik perhatian karena magnet permanen menjadi komponen penting di sistem yang sensitif. Teknologi ini dipakai pada radar, jet tempur seperti F-35 Lightning II, kapal selam, dan UAV, sehingga ketersediaan materialnya berkaitan langsung dengan biaya dan keamanan.
AI yang dirancang untuk memahami perilaku material
Alih-alih hanya mempelajari pola dari data lama, model yang digunakan di Ames dilatih dengan fisika nyata dan perilaku elektron. Cara kerja ini membuat AI tidak sekadar menyalin hasil masa lalu, melainkan ikut menimbang aturan ilmiah dalam merancang kandidat material baru.
Model utama yang dipakai bernama DuctGPT. Sistem ini awalnya dikembangkan untuk mencari material yang mampu bertahan di pembangkit listrik fusi, tempat suhu, radiasi, dan tekanan mekanis berada pada level yang sangat tinggi.
Dengan pendekatan berbasis fisika, AI tersebut dapat menelusuri kemungkinan bahan yang benar-benar baru. Model tidak hanya mengutak-atik material yang sudah dikenal, tetapi juga membuka ruang bagi kombinasi yang lahir dari pemahaman dasar terhadap struktur dan elektron.
Kenapa magnet bebas rare earth menjadi incaran
Magnet permanen harus tetap mempertahankan magnetisasi meski bekerja dalam kondisi berat. Tantangan itu membuat pencarian bahan alternatif menjadi rumit, terutama saat material juga harus stabil pada suhu tinggi.
Ames sendiri sebelumnya sudah mengeksplorasi jalur lain untuk persoalan serupa. Pada April tahun lalu, laboratorium itu mengumumkan magnet bebas rare earth berbasis kombinasi bismut dan mangan untuk motor magnet permanen.
Dalam proyek tersebut, ilmuwan Ames melapisi kristal di dalam material magnet dengan polimer. Lapisan itu dipakai untuk mencegah kristal saling bersentuhan, karena kontak antar kristal bisa memicu hilangnya magnetisasi secara berantai.
Rantai pasok ikut jadi pertimbangan
Proyek ini tidak berhenti pada sisi ilmiah. Model AI juga mempertimbangkan biaya produksi dan tingkat kesulitan memperoleh bahan baku agar kandidat material tidak justru lebih sulit dicari daripada rare earth itu sendiri.
Pertimbangan itu relevan bagi Amerika Serikat karena rantai pasok rare earth masih terbatas. Saat ini, AS hanya memiliki satu tambang rare earth di Mountain Pass, California, dan lebih dari 95% mineral yang ditambang di sana diekspor ke Asia untuk dimurnikan.
Ames National Laboratory merupakan laboratorium nasional milik Departemen Energi AS. Program ini menjadi bagian dari Genesis Mission, yang menggabungkan sumber daya pemerintah dan akademisi untuk mendorong terobosan di bidang energi, sains penemuan, dan keamanan nasional.
Jika material baru ini berhasil dikembangkan secara komersial, dampaknya bisa meluas jauh di luar sektor pertahanan. Potensinya mencakup energi terbarukan, transportasi, hingga elektronik konsumen.
Di sisi teknik, hasil seperti ini juga dapat memperluas pilihan material bagi para insinyur. Semakin banyak kandidat yang tahan panas, tahan stres, dan tetap layak diproduksi, semakin besar pula ruang desain untuk teknologi generasi berikutnya.
