Magnety zohrávajú kľúčovú úlohu v moderných technológiách – od výroby elektriny až po inovácie v medicíne a doprave. V roku 2025 sú na obzore ďalšie významné pokroky, ktoré posúvajú využitie magnetických materiálov do nových oblastí. Vývoj udržateľných technológií, miniaturizácia zariadení a rastúci dôraz na recykláciu otvárajú nové možnosti, ako magnety integrovať do každodenného života aj priemyselných aplikácií. Zistite, aké novinky prináša svet magnetov v roku 2025.
Pozrieme sa na nové trendy, ktoré formujú budúcnosť využitia magnetov a magnetických fólií. Pripravte sa na pohľad do sveta inovácií, kde magnety a magnetické produkty zohrávajú dôležitú úlohu.
1) Inovácia vo výrobe vysoko výkonných neodymových magnetov
Hot-deformácia, moderná technológia pri výrobe NdFeB magnetov, predstavuje zásadný prielom v optimalizácii mikroštruktúry materiálu. Vďaka tomuto procesu môžu byť magnety silnejšie, odolnejšie voči demagnetizácii a zároveň energeticky efektívnejšie. Inováciou je vylepšenie difúznej účinnosti, ktoré umožňuje presnejšie rozloženie magnetických vlastností v materiáli.
Tieto magnety sa uplatnia najmä v technológiách, kde je výkon rozhodujúci – napríklad v motoroch elektromobilov. Vďaka silnejším magnetom ponúknu dlhší dojazd. Pri veterných turbínach sa optimalizáciou materiálov zvyšuje ich efektivita a spoľahlivosť.
Ďalšou zaujímavosťou je ich využitie v medicíne, napríklad v MRI zariadeniach, kde sa kladie dôraz na stabilné magnetické pole. Spolupráca výskumných tímov a priemyslu je nevyhnutná na rýchle zavádzanie týchto pokrokov do praxe. Výsledkom sú výkonnejšie technológie, energetické úspory a ekologickejšie riešenia v mnohých odvetviach.
Viac informácií: Strategy for optimizing the diffusion efficiency of hot-deformed Nd-Fe-B magnets
2) Mechanicky odolné Sm₂Co₁₇ magnety vďaka dopovaniu Al₂O₃
Dopovanie Sm₂Co₁₇ magnetov malým množstvom Al₂O₃ prináša výrazné zlepšenie ich vlastností. Táto úprava mikroštruktúry zvyšuje koercivitu, magnetický výkon aj mechanickú pevnosť, čo je zásadné pre aplikácie v náročných podmienkach.
Vďaka tejto technológii sú magnety odolnejšie voči mechanickému namáhaniu a vysokým teplotám, čo rozširuje ich využitie napríklad v letectve, automobilovom priemysle či energetike. Dopovanie Al₂O₃ tak otvára nové možnosti, ako zvýšiť spoľahlivosť a životnosť týchto vysoko výkonných magnetických materiálov.
Viac informácií: Mechanically robust high magnetic performance Sm2Co17 sintered magnets via microstructure modification with Al2O3 doping
3) Mäkká magnetická koža pre robotiku
Inšpirácia ľudským hmatom viedla k výraznému pokroku v oblasti robotiky – k vývoju mäkkej magnetickej kože. Táto inovatívna technológia spája flexibilné magnetické materiály s integrovanými senzormi, ktoré umožňujú robotom vnímať a reagovať na svoje okolie podobne ako ľudská pokožka. Mäkká magnetická koža dokáže detegovať tlak, deformáciu, teplotu aj zmeny magnetického poľa, čím vytvára ideálnu multimodálnu senzorickú platformu.
Jedným z hlavných využití je implementácia do antropomorfných robotických prstov, ktoré vďaka tejto technológii získavajú citlivosť na dotyk, jemnú motoriku a schopnosť manipulovať s predmetmi s vysokou presnosťou. Táto technológia má široké uplatnenie – od priemyselnej robotiky cez medicínske aplikácie až po pokročilých humanoidných robotov, ktorí môžu interagovať s ľuďmi prirodzenejšie a efektívnejšie než kedykoľvek predtým.
Mäkká magnetická koža tak otvára nové možnosti v robotike, najmä v oblastiach, kde sú potrebné citlivé a precízne interakcie s prostredím.
Viac informácií: Soft Magnetic Skin With Motion and Contact Sensing for Anthropomorphic Robotic Finger
4) Recyklácia vzácnych zemín z vyradených Nd-Fe-B magnetov
Proces Hydro-Nd predstavuje efektívny spôsob, ako získať vzácne zeminy z vyradených neodymových magnetov. Táto metóda využíva kontrolované lúhovanie, pri ktorom sa vzácne prvky, ako neodým a dysprosium, extrahujú z magnetov na konci ich životnosti.
Tip: Máte prebytok magnetov? Vykúpime od vás magnety na recykláciu a ďalšie využitie
Štúdia odhalila kinetiku a mechanizmy tohto procesu, čo umožňuje optimalizovať výťažnosť a zároveň znížiť spotrebu chemikálií. Technológia tak prináša ekologicky šetrné riešenie recyklácie cenných materiálov, ktoré môžu byť opätovne využité pri výrobe nových magnetov. Tým prispieva k udržateľnému nakladaniu so zdrojmi.
Viac informácií: Study of the kinetics and mechanisms of rare earth elements leaching from end-of-life NdFeB magnets through Hydro-Nd process
5) Zvýšenie teplotnej a chemickej stability spekaných neodymových magnetov pomocou difúzie Tb na hraniciach zŕn za asistencie Al a Ni
Pridanie hliníka (Al) a niklu (Ni) pri difúzii terbia (Tb) na hraniciach zŕn v spekaných NdFeB magnetoch výrazne zlepšuje ich teplotnú aj chemickú stabilitu. Táto metóda zvyšuje odolnosť magnetov voči demagnetizácii pri vyšších teplotách a zároveň posilňuje ich ochranu pred koróziou.
Výsledkom je dlhšia životnosť a vyššia spoľahlivosť magnetov v náročných podmienkach, čo je kľúčové najmä pre aplikácie v automobilovom priemysle, energetike a ďalších oblastiach, ktoré vyžadujú vysokú stabilitu magnetických materiálov.
Viac informácií: Enhancing the temperature and chemical stability of sintered Nd-Fe-B magnets by Al and Ni assisted Tb grain boundary diffusion
6) Tvorba bunkových a lamelárnych nanoštruktúr v binárnych a ternárnych magnetoch typu Sm₂Co₁₇
Pridanie zirkónia (Zr) do magnetov typu Sm₂Co₁₇ podporuje tvorbu bunkových a lamelárnych nanoštruktúr, ktoré výrazne zlepšujú ich magnetické aj tepelné vlastnosti. Tieto štruktúry zvyšujú koercivitu a tepelnú stabilitu – vlastnosti nevyhnutné pre použitie v prostrediach s vysokou teplotou a náročnými prevádzkovými podmienkami.
Vďaka optimalizácii zloženia a tepelného spracovania sa tieto magnety stávajú ideálnymi pre pokročilé technológie, ako je energetika či letecký priemysel. Tvorba nanoštruktúr tak predstavuje významný krok vpred v dizajne vysoko výkonných magnetických materiálov.
Viac informácií: Formation of cellular/lamellar nanostructure in Sm2Co17-type binary and ternary Sm-Co-Zr magnets
7) Odstraňovanie epoxidových živíc z NdFeB magnetov pre recykláciu
Recyklácia NdFeB magnetov, kľúčových komponentov elektromotorov v elektrických vozidlách, je nevyhnutná pre dekarbonizáciu dopravy. Tieto magnety sú často potiahnuté epoxidovými živicami, ktoré zvyšujú odolnosť voči korózii, no zároveň komplikujú ich recykláciu.
Existuje niekoľko metód degradácie týchto povlakov:
- Pyrolýza: Tepelný rozklad pri 350–750 °C, komerčne využívaný, avšak produkty degradačného procesu sa ťažko znovu využívajú.
- Termolýza a solvolýza: Prebiehajú pri 250–500 °C za použitia tepla a rozpúšťadiel, umožňujúce potenciálnu obnovu materiálov.
- Mikrovlnné ohrevy s amínmi: Znižujú potrebnú teplotu na približne 130 °C vďaka uľahčeniu štiepenia C–N väzieb.
- Elektrochemické metódy: Umožňujú degradáciu živíc pri nižších teplotách s potenciálom pre uzavretý cyklus recyklácie.
Každá metóda má svoje výhody a nevýhody z hľadiska technologickej pripravenosti a environmentálnych dopadov. Pyrolýza dosahuje vysokú technologickú pripravenosť (TRL 8–9), ale nie je vhodná pre uzavretý cyklus. Solvolýza a elektrochemické metódy majú nižšie TRL (1–3), no ponúkajú lepšie možnosti obnovy produktov pre opätovné použitie. Voľba vhodnej metódy závisí od prevádzkových podmienok a ekologických dopadov, vrátane použitia rozpúšťadiel ako izopropanol, acetón, etanol alebo voda.
Hoci boli tieto metódy skúmané pri recyklácii kompozitov vystužených uhlíkovými vláknami, ich aplikácia pri recyklácii magnetov je stále obmedzená. Ďalší výskum je potrebný na posúdenie efektivity týchto metód pri odstraňovaní epoxidových povlakov z vyradených spekaných NdFeB magnetov.
Viac informácií: The Removal of Epoxy Resins from NdFeB Magnets for Recycling – A Review
8) Intermetalické materiály na báze železa ako alternatívne gap magnety
Intermetalické zlúčeniny na báze železa, ako Fe₅SiB₂, Fe₂₋ₓCoₓPᵧSi₁₋ᵧ a Fe₂MnGa, predstavujú perspektívnych kandidátov na takzvané gap magnety, ktoré by mohli nahradiť magnety z drahých vzácnych zemín.
Tieto materiály vykazujú vysokú saturačnú magnetizáciu, Curieovu teplotu a upraviteľnú anizotropnú energiu prostredníctvom chemických substitúcií, napríklad pridaním rheniá alebo chrómu. Štúdia ukázala, že Fe₅SiB₂ môže zvýšiť anizotropné vlastnosti až o 30 %, čo ho robí atraktívnym pre priemyselné využitie.
Výsledky podporujú možnosť znížiť závislosť na vzácnych zeminách a ponúknuť cenovo dostupnejšie a udržateľnejšie alternatívy pre výrobu magnetov.
Viac informácií: Intermetallic Iron-based materials as possible Gap magnets
9) Odstránenie kovov a metaloidov z kontaminovanej banskej pôdy pomocou magnetitových nanočastíc
Magnetitové nanočastice sa ukázali ako vysoko účinný nástroj na sanáciu pôd kontaminovaných kovmi a metaloidmi, napríklad arzénom alebo olovom. Vďaka veľkému povrchu tieto nanočastice ľahko adsorbujú škodlivé látky, ktoré sú následne odstránené pomocou magnetickej separácie.
Tento postup minimalizuje potrebu chemikálií a znižuje ekologickú záťaž. Štúdia tiež ukázala, že kombinácia magnetických separačných techník a nanočastíc môže byť kľúčovým krokom k efektívnemu čisteniu pôdy v oblastiach postihnutých banskou činnosťou, čím prispieva k obnove životného prostredia.
Viac informácií: Use of magnetite nanoparticles and magnetic separation for the removal of metal(loid)s from contaminated mine soils
10) Magnetické vodiče a katétre na endovaskulárnu liečbu
Magnetické vodiče a katétre predstavujú inovatívny nástroj v endovaskulárnej medicíne, ktorý umožňuje presnejšie a menej invazívne zákroky pri liečbe cievnych ochorení.
Použitie magnetických materiálov umožňuje lekárom presne ovládať polohu nástrojov vo vnútri krvných ciev pomocou externého magnetického poľa. Táto technológia poskytuje lepšiu kontrolu nad zákrokom, znižuje riziko poškodenia tkanív a skracuje dobu zotavenia pacientov.
Pokrok v oblasti magnetických materiálov a konštrukcia týchto zariadení prispievajú k širšiemu využitiu v modernej medicíne, najmä pri komplikovaných zákrokoch v ťažko prístupných oblastiach.
Viac informácií: Chapter 3 - Magnetic guidewire/catheter for endovascular treatment
Zaujali vás nové trendy? Objavte ďalšie zaujímavosti o využití magnetov v podnikaní a priemysle.
