டெஸ்லா மோட்டார்கள் அரிய பூமி காந்தங்களை குறைந்த செயல்திறன் ஃபெரைட்டுகளுடன் மாற்றுவதை பரிசீலிக்கலாம்

விநியோகச் சங்கிலி மற்றும் சுற்றுச்சூழல் பிரச்சினைகள் காரணமாக, டெஸ்லாவின் பவர்டிரெய்ன் துறை மோட்டார்ஸிலிருந்து அரிய பூமி காந்தங்களை அகற்ற கடுமையாக உழைத்து வருகிறது, மேலும் மாற்று தீர்வுகளைத் தேடுகிறது.

டெஸ்லா இன்னும் முற்றிலும் புதிய காந்தப் பொருளைக் கண்டுபிடிக்கவில்லை, எனவே இது ஏற்கனவே இருக்கும் தொழில்நுட்பத்தை செய்யக்கூடும், பெரும்பாலும் மலிவான மற்றும் எளிதில் தயாரிக்கப்பட்ட ஃபெரைட்டைப் பயன்படுத்துகிறது.

ஃபெரைட் காந்தங்களை கவனமாக நிலைநிறுத்துவதன் மூலமும், மோட்டார் வடிவமைப்பின் பிற அம்சங்களை சரிசெய்வதன் மூலமும், பல செயல்திறன் குறிகாட்டிகள்அரிய பூமிடிரைவ் மோட்டார்கள் பிரதிபலிக்க முடியும். இந்த வழக்கில், மோட்டரின் எடை சுமார் 30%மட்டுமே அதிகரிக்கிறது, இது காரின் ஒட்டுமொத்த எடையுடன் ஒப்பிடும்போது ஒரு சிறிய வித்தியாசமாக இருக்கலாம்.

4. புதிய காந்தப் பொருட்களுக்கு பின்வரும் மூன்று அடிப்படை பண்புகள் இருக்க வேண்டும்: 1) அவர்களுக்கு காந்தவியல் இருக்க வேண்டும்; 2) பிற காந்தப்புலங்களின் முன்னிலையில் காந்தத்தை தொடர்ந்து பராமரிக்கவும்; 3) அதிக வெப்பநிலையைத் தாங்கும்.

டென்சென்ட் டெக்னாலஜி நியூஸின் கூற்றுப்படி, மின்சார வாகன உற்பத்தியாளர் டெஸ்லா அதன் கார் மோட்டர்களில் அரிய பூமி கூறுகள் இனி பயன்படுத்தப்படாது என்று கூறியுள்ளார், அதாவது டெஸ்லாவின் பொறியாளர்கள் மாற்று தீர்வுகளைக் கண்டுபிடிப்பதில் தங்கள் படைப்பாற்றலை முழுமையாக கட்டவிழ்த்து விட வேண்டும்.

கடந்த மாதம், எலோன் மஸ்க் டெஸ்லா முதலீட்டாளர் தின நிகழ்வில் “மாஸ்டர் திட்டத்தின் மூன்றாம் பகுதியை” வெளியிட்டார். அவற்றில், இயற்பியல் துறையில் ஒரு பரபரப்பை ஏற்படுத்திய ஒரு சிறிய விவரம் உள்ளது. டெஸ்லாவின் பவர்டிரெய்ன் துறையின் மூத்த நிர்வாகி கொலின் காம்ப்பெல், விநியோக சங்கிலி பிரச்சினைகள் மற்றும் அரிய பூமி காந்தங்களை உற்பத்தி செய்வதில் குறிப்பிடத்தக்க எதிர்மறை தாக்கம் காரணமாக மோட்டார்ஸிலிருந்து அரிய பூமி காந்தங்களை அகற்றுவதாக அறிவித்தார்.

இந்த இலக்கை அடைய, காம்ப்பெல் மூன்று மர்மமான பொருட்களை உள்ளடக்கிய இரண்டு ஸ்லைடுகளை அரிய பூமி 1, அரிய பூமி 2, மற்றும் அரிய பூமி 3 என பெயரிடப்பட்டது. முதல் ஸ்லைடு டெஸ்லாவின் தற்போதைய நிலைமையைக் குறிக்கிறது, அங்கு ஒவ்வொரு வாகனத்திலும் நிறுவனம் பயன்படுத்தும் அரிய பூமிகளின் அளவு அரை கிலோகிராம் முதல் 10 கிராமங்கள் வரை இருக்கும். இரண்டாவது ஸ்லைடில், அனைத்து அரிய பூமி கூறுகளின் பயன்பாடும் பூஜ்ஜியமாகக் குறைக்கப்பட்டுள்ளது.

சில பொருட்களில் மின்னணு இயக்கத்தால் உருவாக்கப்பட்ட மந்திர சக்தியைப் படிக்கும் காந்தவியலாளர்களுக்கு, அரிய பூமி 1 இன் அடையாளம் எளிதில் அடையாளம் காணப்படுகிறது, இது நியோடைமியம். இரும்பு மற்றும் போரான் போன்ற பொதுவான கூறுகளில் சேர்க்கும்போது, ​​இந்த உலோகம் எப்போதும் காந்தப்புலத்தில் ஒரு வலுவான, வலுவான, உருவாக்க உதவும். ஆனால் சில பொருட்கள் இந்த தரத்தைக் கொண்டுள்ளன, மேலும் குறைவான அரிய பூமி கூறுகள் கூட 2000 கிலோகிராம் எடையுள்ள டெஸ்லா கார்களை நகர்த்தக்கூடிய காந்தப்புலங்களை உருவாக்குகின்றன, அத்துடன் தொழில்துறை ரோபோக்கள் முதல் போர் ஜெட் விமானங்கள் வரை பல விஷயங்களும். மோட்டாரிலிருந்து நியோடைமியம் மற்றும் பிற அரிய பூமி கூறுகளை அகற்ற டெஸ்லா திட்டமிட்டால், அதற்கு பதிலாக எந்த காந்தத்தைப் பயன்படுத்தும்?

இயற்பியலாளர்களைப் பொறுத்தவரை, ஒன்று நிச்சயம்: டெஸ்லா முற்றிலும் புதிய வகை காந்தப் பொருளைக் கண்டுபிடிக்கவில்லை. நிரோன் காந்தங்களின் மூலோபாயத்தின் நிர்வாக துணைத் தலைவர் ஆண்டி பிளாக்பர்ன், “100 ஆண்டுகளில், புதிய வணிக காந்தங்களைப் பெறுவதற்கு எங்களுக்கு சில வாய்ப்புகள் மட்டுமே இருக்கலாம்” என்றார். அடுத்த வாய்ப்பைப் பயன்படுத்த முயற்சிக்கும் சில தொடக்கங்களில் நிரோன் காந்தங்கள் ஒன்றாகும்.

பிளாக்பர்ன் மற்றும் பிறர் டெஸ்லா மிகவும் குறைந்த சக்திவாய்ந்த காந்தத்தை செய்ய முடிவு செய்திருப்பது அதிகம் என்று நம்புகிறார்கள். பல சாத்தியக்கூறுகளில், மிகவும் வெளிப்படையான வேட்பாளர் ஃபெரைட்: இரும்பு மற்றும் ஆக்ஸிஜனைக் கொண்ட ஒரு பீங்கான், ஸ்ட்ரோண்டியம் போன்ற ஒரு சிறிய அளவு உலோகத்துடன் கலக்கப்படுகிறது. இது மலிவானது மற்றும் உற்பத்தி செய்ய எளிதானது, 1950 களில் இருந்து, உலகெங்கிலும் உள்ள குளிர்சாதன பெட்டி கதவுகள் இந்த வழியில் தயாரிக்கப்பட்டுள்ளன.

ஆனால் அளவைப் பொறுத்தவரை, ஃபெரைட்டின் காந்தம் நியோடைமியம் காந்தங்களின் பத்தில் ஒரு பங்கு மட்டுமே, இது புதிய கேள்விகளை எழுப்புகிறது. டெஸ்லா தலைமை நிர்வாக அதிகாரி எலோன் மஸ்க் எப்போதுமே சமரசமற்றதாக அறியப்படுகிறார், ஆனால் டெஸ்லா ஃபெரைட்டுக்கு மாற வேண்டுமானால், சில சலுகைகள் செய்யப்பட வேண்டும் என்று தெரிகிறது.

பேட்டரிகள் மின்சார வாகனங்களின் சக்தி என்று நம்புவது எளிது, ஆனால் உண்மையில், மின்சார வாகனங்களை இயக்கும் மின்காந்த ஓட்டுநர் தான். டெஸ்லா கம்பெனி மற்றும் காந்த அலகு “டெஸ்லா” இரண்டும் ஒரே நபரின் பெயரிடப்பட்டது என்பது தற்செயல் நிகழ்வு அல்ல. ஒரு மோட்டரில் உள்ள சுருள்கள் வழியாக எலக்ட்ரான்கள் பாயும் போது, ​​அவை ஒரு மின்காந்த புலத்தை உருவாக்குகின்றன, அவை எதிர் காந்த சக்தியை இயக்குகின்றன, இதனால் மோட்டரின் தண்டு சக்கரங்களுடன் சுழலும்.

டெஸ்லா கார்களின் பின்புற சக்கரங்களுக்கு, இந்த சக்திகள் நிரந்தர காந்தங்களைக் கொண்ட மோட்டார்கள், நிலையான காந்தப்புலத்தைக் கொண்ட ஒரு விசித்திரமான பொருள் மற்றும் தற்போதைய உள்ளீடு இல்லை, அணுக்களைச் சுற்றியுள்ள எலக்ட்ரான்களின் புத்திசாலித்தனமான சுழற்சிக்கு நன்றி. டெஸ்லா சுமார் ஐந்து ஆண்டுகளுக்கு முன்பு கார்களில் இந்த காந்தங்களை மட்டுமே சேர்க்கத் தொடங்கினார், வரம்பை நீட்டிக்கவும், பேட்டரியை மேம்படுத்தாமல் முறுக்குவிசை அதிகரிக்கவும். இதற்கு முன்னர், நிறுவனம் மின்காந்தங்களைச் சுற்றி தயாரிக்கப்பட்ட தூண்டல் மோட்டர்களைப் பயன்படுத்தியது, அவை மின்சாரத்தை உட்கொள்வதன் மூலம் காந்தத்தை உருவாக்குகின்றன. முன் மோட்டார்கள் பொருத்தப்பட்ட அந்த மாதிரிகள் இன்னும் இந்த பயன்முறையைப் பயன்படுத்துகின்றன.

அரிய பூமிகளையும் காந்தங்களையும் கைவிட டெஸ்லாவின் நடவடிக்கை சற்று விசித்திரமாகத் தெரிகிறது. கார் நிறுவனங்கள் பெரும்பாலும் செயல்திறனில் ஆர்வமாக உள்ளன, குறிப்பாக மின்சார வாகனங்களின் விஷயத்தில், அவர்கள் இன்னும் ஓட்டுனர்களை தங்கள் வரம்பைப் பற்றிய பயத்தை சமாளிக்க வற்புறுத்த முயற்சிக்கிறார்கள். கார் உற்பத்தியாளர்கள் மின்சார வாகனங்களின் உற்பத்தி அளவை விரிவாக்கத் தொடங்குகையில், முன்னர் மிகவும் திறமையற்றதாகக் கருதப்பட்ட பல திட்டங்கள் மீண்டும் தோன்றுகின்றன.

இது டெஸ்லா உள்ளிட்ட கார் உற்பத்தியாளர்களை லித்தியம் இரும்பு பாஸ்பேட் (எல்.எஃப்.பி) பேட்டரிகளைப் பயன்படுத்தி அதிக கார்களை உற்பத்தி செய்ய தூண்டியுள்ளது. கோபால்ட் மற்றும் நிக்கல் போன்ற கூறுகளைக் கொண்ட பேட்டரிகளுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​இந்த மாதிரிகள் பெரும்பாலும் குறுகிய வரம்பைக் கொண்டுள்ளன. இது அதிக எடை மற்றும் குறைந்த சேமிப்பு திறன் கொண்ட பழைய தொழில்நுட்பமாகும். தற்போது, ​​குறைந்த வேக சக்தியால் இயக்கப்படும் மாடல் 3 272 மைல் (தோராயமாக 438 கிலோமீட்டர்) வரம்பைக் கொண்டுள்ளது, அதே நேரத்தில் அதிக மேம்பட்ட பேட்டரிகள் பொருத்தப்பட்ட தொலைநிலை மாடல் 400 மைல்கள் (640 கிலோமீட்டர்) எட்டலாம். இருப்பினும், லித்தியம் இரும்பு பாஸ்பேட் பேட்டரியின் பயன்பாடு மிகவும் விவேகமான வணிக தேர்வாக இருக்கலாம், ஏனெனில் இது அதிக விலை மற்றும் அரசியல் ரீதியாக ஆபத்தான பொருட்களைப் பயன்படுத்துவதைத் தவிர்க்கிறது.

இருப்பினும், டெஸ்லா வேறு எந்த மாற்றங்களையும் செய்யாமல், ஃபெரைட் போன்ற மோசமான ஒன்றைக் கொண்டு காந்தங்களை மாற்ற வாய்ப்பில்லை. உப்சாலா பல்கலைக்கழக இயற்பியலாளர் அலினா விஷ்னா, “நீங்கள் உங்கள் காரில் ஒரு பெரிய காந்தத்தை எடுத்துச் செல்வீர்கள். அதிர்ஷ்டவசமாக, மின்சார மோட்டார்கள் பல கூறுகளைக் கொண்ட மிகவும் சிக்கலான இயந்திரங்களாகும், அவை பலவீனமான காந்தங்களைப் பயன்படுத்துவதன் தாக்கத்தைக் குறைக்க கோட்பாட்டளவில் மறுசீரமைக்கப்படலாம்.

கணினி மாதிரிகளில், பொருள் நிறுவனமான புரோட்டரியல் சமீபத்தில் ஃபெரைட் காந்தங்களை கவனமாக நிலைநிறுத்துவதன் மூலமும், மோட்டார் வடிவமைப்பின் பிற அம்சங்களை சரிசெய்வதன் மூலமும் அரிய எர்த் டிரைவ் மோட்டர்களின் பல செயல்திறன் குறிகாட்டிகளை பிரதிபலிக்க முடியும் என்று தீர்மானித்தது. இந்த வழக்கில், மோட்டரின் எடை சுமார் 30%மட்டுமே அதிகரிக்கிறது, இது காரின் ஒட்டுமொத்த எடையுடன் ஒப்பிடும்போது ஒரு சிறிய வித்தியாசமாக இருக்கலாம்.

இந்த தலைவலி இருந்தபோதிலும், கார் நிறுவனங்கள் அரிய பூமி கூறுகளை கைவிட இன்னும் பல காரணங்கள் உள்ளன, அவை அவ்வாறு செய்ய முடியும். முழு அரிய பூமி சந்தையின் மதிப்பு அமெரிக்காவில் உள்ள முட்டை சந்தையைப் போன்றது, மற்றும் கோட்பாட்டளவில், அரிய பூமி கூறுகளை வெட்டலாம், செயலாக்கலாம் மற்றும் உலகளவில் காந்தங்களாக மாற்றலாம், ஆனால் உண்மையில், இந்த செயல்முறைகள் பல சவால்களை முன்வைக்கின்றன.

கனிம ஆய்வாளர் மற்றும் பிரபலமான அரிய பூமி கண்காணிப்பு பதிவர் தாமஸ் க்ரூமர் கூறுகையில், “இது 10 பில்லியன் டாலர் தொழில், ஆனால் ஒவ்வொரு ஆண்டும் உருவாக்கப்பட்ட தயாரிப்புகளின் மதிப்பு 2 டிரில்லியன் டாலர் முதல் 3 டிரில்லியன் டாலர் வரை இருக்கும், இது ஒரு பெரிய நெம்புகோல். கார்களுக்கும் இதுவே செல்கிறது. இந்த பொருளின் சில கிலோகிராம் மட்டுமே அவற்றில் இருந்தாலும், அவற்றை அகற்றுவது என்பது முழு இயந்திரத்தையும் மறுவடிவமைக்க நீங்கள் தயாராக இல்லாவிட்டால் கார்கள் இனி இயங்க முடியாது என்பதாகும்

இந்த விநியோகச் சங்கிலியை பன்முகப்படுத்த அமெரிக்காவும் ஐரோப்பாவும் முயற்சிக்கின்றன. 21 ஆம் நூற்றாண்டின் முற்பகுதியில் மூடப்பட்ட கலிஃபோர்னியா அரிய பூமி சுரங்கங்கள் சமீபத்தில் மீண்டும் திறக்கப்பட்டு தற்போது உலகின் அரிய பூமி வளங்களில் 15% வழங்குகின்றன. யுனைடெட் ஸ்டேட்ஸில், அரசு நிறுவனங்கள் (குறிப்பாக பாதுகாப்புத் துறை) விமானங்கள் மற்றும் செயற்கைக்கோள்கள் போன்ற உபகரணங்களுக்கு சக்திவாய்ந்த காந்தங்களை வழங்க வேண்டும், மேலும் அவை உள்நாட்டிலும் ஜப்பான் மற்றும் ஐரோப்பா போன்ற பிராந்தியங்களிலும் விநியோகச் சங்கிலிகளில் முதலீடு செய்வதில் ஆர்வமாக உள்ளன. ஆனால் செலவு, தேவையான தொழில்நுட்பம் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் சிக்கல்களைக் கருத்தில் கொண்டு, இது பல ஆண்டுகள் அல்லது பல தசாப்தங்களாக கூட நீடிக்கும் மெதுவான செயல்முறையாகும்.