Il Queen Elizabeth Prize for Engineering onora il pioniere dei magneti

Nomina una tecnologia che ci circonda, che è alla base del nostro modo di vivere moderno ma che difficilmente viene riconosciuta per il suo contributo. Che ne dici del magnete?

Il Queen Elizabeth Prize for Engineering spera che la nostra consapevolezza e il nostro apprezzamento aumentino nominando Masato Sagawa il suo vincitore del 2022.

Lo scienziato giapponese ha inventato il magnete al neodimio-ferro-boro (Nd-Fe-B).

Questo è il magnete permanente più potente oggi utilizzato su larga scala e si trova ovunque, dalle automobili ai computer.

Nd-Fe-B è uno di quei materiali indispensabili, senza i quali la vita di tutti i giorni sarebbe molto meno efficiente.

E la centralità del magnete non potrà che aumentare man mano che la rivoluzione verde prenderà piede. Questo perché il materiale sarà il cuore operativo di molti sistemi di energie rinnovabili, come le turbine eoliche.

Si prevede che il mercato dei magneti Nd-Fe-B varrà circa 20 miliardi di dollari entro la metà di questo decennio.

Il QEPrize è stato tradizionalmente un premio biennale ma ora è diventato un evento annuale. È stato chiamato il "Nobel per l'ingegneria" e il destinatario riceve un assegno di £ 500.000, insieme a un trofeo consegnato dalla Regina o dal suo rappresentante.

Il dottor Sagawa ha vinto numerosi premi per la sua innovazione, ma secondo lui questo è il migliore.

"Questo è il premio più grande che ho ricevuto finora", ha detto a BBC News. "Come forse saprai, ho già ricevuto in precedenza il Japan Prize, che è un premio molto importante, ma il QEPrize ha influenza in tutto il mondo e questo lo rende molto importante."

Il dottor Sagawa fece la sua svolta all'inizio degli anni '80. All’epoca, una combinazione samario-cobalto (Sm-Co) produceva il magnete permanente più potente. Ma il cobalto metallico è una risorsa rara e lo scienziato ha riconosciuto che se si fosse trovata una soluzione basata sul ferro, si sarebbe ottenuto un prodotto molto più economico e utile.

Ci è riuscito combinando il ferro con il neodimio, che è il terzo elemento più abbondante delle terre rare, un insieme di 17 metalli presenti nella crosta terrestre che hanno diverse applicazioni. L'aggiunta dell'elemento boro aumenta la cosiddetta temperatura di Curie, il punto in cui si perdono le proprietà magnetiche.

Ciò è importante, ad esempio, nelle automobili, dove le temperature possono diventare molto calde, soprattutto nel vano motore.

In effetti, i veicoli sono tra i maggiori usi dei magneti. Dalla pompa che spinge il lavacristallo sul parabrezza al sensore che attiva il sistema di frenata antibloccaggio: un magnete viene utilizzato come parte di un motore o per attivare una corrente elettrica.

Lontano dal settore automobilistico, la tecnologia Nd-Fe-B è stata fondamentale per la crescita dei personal computer. La forza del campo magnetico che può essere trasmessa in un volume compatto è stata fondamentale per lo sviluppo di unità disco rigido leggere. I magneti Nd-Fe-B fanno parte del meccanismo che sposta le testine di lettura-scrittura sul disco.

Ma molti oggetti di uso quotidiano a portata di mano molto probabilmente avranno al loro interno magneti Nd-Fe-B: dai telefoni cellulari agli utensili elettrici fino ai fermagli per gioielli e alle serrature delle porte.

"Sono un vero fan dei magneti. In realtà volevo che questo fosse il vincitore del premio l'anno scorso", ha detto Ilya Marotta, l'ingegnere navale che ha guidato il progetto di espansione del Canale di Panama e che fa parte della giuria del QEPrize.

"A volte diamo le cose per scontate. Le persone possono considerare i magneti come piccoli souvenir da attaccare alla porta del frigorifero. Ma i magneti sono molto più impressionanti di così, e i magneti al neodimio in particolare hanno consentito a molte tecnologie di avanzare. "

È impossibile lodare i risultati del dottor Sagawa senza menzionare anche il dottor John Croat. L'americano arrivò indipendentemente alla stessa soluzione materiale e nello stesso periodo lavorando con la General Motors. E Sagawa e Croat condivideranno effettivamente la medaglia 2022 dell'Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) per le tecnologie ambientali e di sicurezza.

Ma Lord Browne di Madingley, che presiede il QEPrize, ha detto che il processo di produzione di Sagawa gli ha dato il vantaggio, secondo il punto di vista dei giudici.