La IA al rescate una vez más; ahora estará presente en el análisis del interior de los coches eléctricos, en concreto en el motor. De acuerdo con la Universidad de Ciencias en Tokio, existe un problema que es necesario erradicar en estos coches: una pérdida de energía magnética. Para poder solucionarlo, se han propuesto desarrollar un modelo físico basado en IA para analizar los patrones magnéticos dentro de los materiales del motor; lo que buscan es saber cómo el calor y las estructuras magnéticas que son microscópicas hacen que se pierda y desperdicie energía.
Ante una elevación de adopción en cuanto a vehículos eléctricos, se busca que los motores brinden una mejor eficiencia energética de cara al futuro. Se ha podido detectar que el causante de la pérdida de energía se debe a la histéresis magnética: los campos magnéticos invierten su dirección de forma repetida. La alta temperatura de los motores provoca que, con el tiempo, se desmagneticen los materiales al interior del motor.
¿Qué sucede al interior de los motores de coches eléctricos?
Es un proceso que está en mejora de ser comprendido. Los investigadores liderados por el profesor Masato Ktsugi y el Dr. Ken Masuzawa, del Departamento de Ciencia y Tecnología de Materiales de la universidad antes mencionada, realizaron una colaboración con otros investigadores de las universidades de Tsukuba, Okayama y Kioto para desarrollar un nuevo modelo denominado Ginzburg-Landau, pero extendido con una entropía (eX-GL). Los resultados fueron publicados en Scientific Reports.
El problema es comprender las estructuras magnéticas llamadas dominios laberínticos; su nombre se debe a que su apariencia es como un laberinto en zigzag. Las variaciones de temperatura influyen a tal grado de cambiar de manera abrupta. Se pueden realizar algunas simulaciones para determinar cómo sucede; otro problema es que se simplifican los materiales en la realidad y no se puede llegar a una forma clara de cuantificar la causa y el efecto; los experimentos son complejos sin llegar a una respuesta.
Se buscó una alternativa para explicar el factor de afectación por la temperatura en la llamada magnetización en los dominios laberínticos. Se capturaron las imágenes microscópicas de estos dominios magnéticos en una muestra RIG con distintas temperaturas; luego se analizaron con el nuevo modelo. Afortunadamente, el modelo demostró ser válido después de poder detectar una característica llamada PC1 que explicó el proceso de inversión de magnetización. Se relacionó con las propiedades físicas y eso llevó a visualizar cuatro barreras energéticas que influyen en el comportamiento.
El resultado detallado del análisis indicó las diferentes formas de energía que afectan la magnetización. Por una parte, los dominios del laberinto se vuelven complejos debido al aumento de la longitud de las paredes del propio dominio. Se debe principalmente a la entropía y las fuerzas del intercambio. También pudo medirse la transferencia de energía donde se ven involucradas las interacciones de intercambio, los efectos desmagnetizantes y la entropía. El modelo va a permitir la investigación de paisajes energéticos que sean complejos en prácticamente cualquier sistema magnético y otros materiales relacionados.