టెస్లా మోటార్స్ అరుదైన భూమి అయస్కాంతాలను తక్కువ పనితీరు గల ఫెర్రైట్‌లతో భర్తీ చేయడాన్ని పరిగణించవచ్చు.

సరఫరా గొలుసు మరియు పర్యావరణ సమస్యల కారణంగా, టెస్లా యొక్క పవర్‌ట్రెయిన్ విభాగం మోటార్ల నుండి అరుదైన భూమి అయస్కాంతాలను తొలగించడానికి తీవ్రంగా కృషి చేస్తోంది మరియు ప్రత్యామ్నాయ పరిష్కారాల కోసం వెతుకుతోంది.

టెస్లా ఇంకా పూర్తిగా కొత్త అయస్కాంత పదార్థాన్ని కనిపెట్టలేదు, కాబట్టి ఇది ఇప్పటికే ఉన్న సాంకేతిక పరిజ్ఞానంతో సరిపెట్టుకోవచ్చు, ఎక్కువగా చౌకైన మరియు సులభంగా తయారు చేయగల ఫెర్రైట్‌ను ఉపయోగిస్తుంది.

ఫెర్రైట్ అయస్కాంతాలను జాగ్రత్తగా ఉంచడం ద్వారా మరియు మోటారు డిజైన్ యొక్క ఇతర అంశాలను సర్దుబాటు చేయడం ద్వారా, అనేక పనితీరు సూచికలుఅరుదైన భూమిడ్రైవ్ మోటార్లను ప్రతిరూపం చేయవచ్చు. ఈ సందర్భంలో, మోటారు బరువు దాదాపు 30% మాత్రమే పెరుగుతుంది, ఇది కారు మొత్తం బరువుతో పోలిస్తే చిన్న తేడా కావచ్చు.

4. కొత్త అయస్కాంత పదార్థాలు ఈ క్రింది మూడు ప్రాథమిక లక్షణాలను కలిగి ఉండాలి: 1) వాటికి అయస్కాంతత్వం ఉండాలి; 2) ఇతర అయస్కాంత క్షేత్రాల సమక్షంలో అయస్కాంతత్వాన్ని కొనసాగించడం; 3) అధిక ఉష్ణోగ్రతలను తట్టుకోగలవు.

టెన్సెంట్ టెక్నాలజీ న్యూస్ ప్రకారం, ఎలక్ట్రిక్ వాహన తయారీదారు టెస్లా తన కార్ మోటార్లలో అరుదైన భూమి మూలకాలను ఇకపై ఉపయోగించబోమని పేర్కొంది, అంటే టెస్లా ఇంజనీర్లు ప్రత్యామ్నాయ పరిష్కారాలను కనుగొనడంలో వారి సృజనాత్మకతను పూర్తిగా ఆవిష్కరించాల్సి ఉంటుంది.

గత నెలలో, టెస్లా ఇన్వెస్టర్ డే కార్యక్రమంలో ఎలోన్ మస్క్ “మాస్టర్ ప్లాన్ యొక్క మూడవ భాగం”ను విడుదల చేశారు. వాటిలో, భౌతిక శాస్త్ర రంగంలో సంచలనం కలిగించిన ఒక చిన్న వివరాలు ఉన్నాయి. టెస్లా పవర్‌ట్రెయిన్ విభాగంలో సీనియర్ ఎగ్జిక్యూటివ్ కాలిన్ కాంప్‌బెల్, సరఫరా గొలుసు సమస్యలు మరియు అరుదైన భూమి అయస్కాంతాలను ఉత్పత్తి చేయడం వల్ల కలిగే గణనీయమైన ప్రతికూల ప్రభావం కారణంగా తన బృందం మోటార్ల నుండి అరుదైన భూమి అయస్కాంతాలను తొలగిస్తున్నట్లు ప్రకటించారు.

ఈ లక్ష్యాన్ని సాధించడానికి, కాంప్‌బెల్ మూడు మర్మమైన పదార్థాలతో కూడిన రెండు స్లయిడ్‌లను అరుదైన భూమి 1, అరుదైన భూమి 2 మరియు అరుదైన భూమి 3 అని తెలివిగా లేబుల్ చేయబడింది. మొదటి స్లయిడ్ టెస్లా యొక్క ప్రస్తుత పరిస్థితిని సూచిస్తుంది, ఇక్కడ కంపెనీ ప్రతి వాహనంలో ఉపయోగించే అరుదైన భూమి మొత్తం అర కిలోగ్రాము నుండి 10 గ్రాముల వరకు ఉంటుంది. రెండవ స్లయిడ్‌లో, అన్ని అరుదైన భూమి మూలకాల వాడకం సున్నాకి తగ్గించబడింది.

కొన్ని పదార్థాలలో ఎలక్ట్రానిక్ కదలిక ద్వారా ఉత్పన్నమయ్యే మాయా శక్తిని అధ్యయనం చేసే అయస్కాంత శాస్త్రవేత్తలకు, అరుదైన భూమి 1 యొక్క గుర్తింపు సులభంగా గుర్తించబడుతుంది, ఇది నియోడైమియం. ఇనుము మరియు బోరాన్ వంటి సాధారణ మూలకాలకు జోడించినప్పుడు, ఈ లోహం బలమైన, ఎల్లప్పుడూ అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని సృష్టించడంలో సహాయపడుతుంది. కానీ కొన్ని పదార్థాలు ఈ గుణాన్ని కలిగి ఉంటాయి మరియు తక్కువ అరుదైన భూమి మూలకాలు కూడా 2000 కిలోగ్రాముల కంటే ఎక్కువ బరువున్న టెస్లా కార్లను తరలించగల అయస్కాంత క్షేత్రాలను ఉత్పత్తి చేస్తాయి, అలాగే పారిశ్రామిక రోబోల నుండి ఫైటర్ జెట్‌ల వరకు అనేక ఇతర వస్తువులను ఉత్పత్తి చేస్తాయి. టెస్లా మోటారు నుండి నియోడైమియం మరియు ఇతర అరుదైన భూమి మూలకాలను తొలగించాలని ప్లాన్ చేస్తే, బదులుగా అది ఏ అయస్కాంతాన్ని ఉపయోగిస్తుంది?

భౌతిక శాస్త్రవేత్తలకు, ఒక విషయం ఖచ్చితంగా చెప్పవచ్చు: టెస్లా పూర్తిగా కొత్త రకమైన అయస్కాంత పదార్థాన్ని కనిపెట్టలేదు. NIron Magnets వద్ద స్ట్రాటజీ ఎగ్జిక్యూటివ్ వైస్ ప్రెసిడెంట్ ఆండీ బ్లాక్‌బర్న్ ఇలా అన్నారు, "100 సంవత్సరాలకు పైగా, కొత్త వ్యాపార అయస్కాంతాలను పొందేందుకు మనకు కొన్ని అవకాశాలు మాత్రమే ఉండవచ్చు." తదుపరి అవకాశాన్ని ఉపయోగించుకోవడానికి ప్రయత్నిస్తున్న కొన్ని స్టార్టప్‌లలో NIron Magnets ఒకటి.

బ్లాక్‌బర్న్ మరియు ఇతరులు టెస్లా చాలా తక్కువ శక్తివంతమైన అయస్కాంతంతో సరిపెట్టుకోవాలని నిర్ణయించుకున్నారని నమ్ముతారు. అనేక అవకాశాలలో, అత్యంత స్పష్టమైన అభ్యర్థి ఫెర్రైట్: ఇనుము మరియు ఆక్సిజన్‌తో కూడిన సిరామిక్, స్ట్రోంటియం వంటి తక్కువ మొత్తంలో లోహంతో కలుపుతారు. ఇది చౌకైనది మరియు తయారు చేయడం సులభం, మరియు 1950ల నుండి, ప్రపంచవ్యాప్తంగా రిఫ్రిజిరేటర్ తలుపులు ఈ విధంగానే తయారు చేయబడ్డాయి.

కానీ వాల్యూమ్ పరంగా, ఫెర్రైట్ యొక్క అయస్కాంతత్వం నియోడైమియం అయస్కాంతాల కంటే పదో వంతు మాత్రమే, ఇది కొత్త ప్రశ్నలను లేవనెత్తుతుంది. టెస్లా CEO ఎలోన్ మస్క్ ఎల్లప్పుడూ రాజీపడని వ్యక్తిగా ప్రసిద్ధి చెందారు, కానీ టెస్లా ఫెర్రైట్‌కు మారాలంటే, కొన్ని రాయితీలు ఇవ్వవలసి ఉంటుంది.

బ్యాటరీలు ఎలక్ట్రిక్ వాహనాల శక్తి అని నమ్మడం సులభం, కానీ వాస్తవానికి, ఇది ఎలక్ట్రిక్ వాహనాలను నడిపించే విద్యుదయస్కాంత డ్రైవింగ్. టెస్లా కంపెనీ మరియు అయస్కాంత యూనిట్ "టెస్లా" రెండూ ఒకే వ్యక్తి పేరు పెట్టడం యాదృచ్చికం కాదు. మోటారులోని కాయిల్స్ ద్వారా ఎలక్ట్రాన్లు ప్రవహించినప్పుడు, అవి వ్యతిరేక అయస్కాంత శక్తిని నడిపించే విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తాయి, దీని వలన మోటారు షాఫ్ట్ చక్రాలతో తిరుగుతుంది.

టెస్లా కార్ల వెనుక చక్రాలకు, ఈ బలాలను శాశ్వత అయస్కాంతాలతో కూడిన మోటార్లు అందిస్తాయి, ఇది స్థిరమైన అయస్కాంత క్షేత్రం మరియు కరెంట్ ఇన్‌పుట్ లేని వింత పదార్థం, అణువుల చుట్టూ ఎలక్ట్రాన్ల తెలివైన స్పిన్‌కు ధన్యవాదాలు. బ్యాటరీని అప్‌గ్రేడ్ చేయకుండా పరిధిని విస్తరించడానికి మరియు టార్క్ పెంచడానికి టెస్లా ఐదు సంవత్సరాల క్రితం కార్లకు ఈ అయస్కాంతాలను జోడించడం ప్రారంభించింది. దీనికి ముందు, కంపెనీ విద్యుదయస్కాంతాల చుట్టూ తయారు చేయబడిన ఇండక్షన్ మోటార్లను ఉపయోగించింది, ఇవి విద్యుత్తును వినియోగించడం ద్వారా అయస్కాంతత్వాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తాయి. ముందు మోటార్లతో అమర్చబడిన ఆ నమూనాలు ఇప్పటికీ ఈ మోడ్‌ను ఉపయోగిస్తున్నాయి.

అరుదైన ఎర్త్ మరియు అయస్కాంతాలను వదిలివేయాలనే టెస్లా చర్య కొంచెం వింతగా అనిపిస్తుంది. కార్ కంపెనీలు తరచుగా సామర్థ్యం గురించి నిమగ్నమై ఉంటాయి, ముఖ్యంగా ఎలక్ట్రిక్ వాహనాల విషయంలో, వారు ఇప్పటికీ డ్రైవర్లను రేంజ్ పట్ల తమ భయాన్ని అధిగమించడానికి ఒప్పించడానికి ప్రయత్నిస్తున్నారు. కానీ కార్ల తయారీదారులు ఎలక్ట్రిక్ వాహనాల ఉత్పత్తి స్థాయిని విస్తరించడం ప్రారంభించడంతో, గతంలో చాలా అసమర్థంగా భావించిన అనేక ప్రాజెక్టులు తిరిగి తెరపైకి వస్తున్నాయి.

దీని వలన టెస్లాతో సహా కార్ల తయారీదారులు లిథియం ఐరన్ ఫాస్ఫేట్ (LFP) బ్యాటరీలను ఉపయోగించి మరిన్ని కార్లను ఉత్పత్తి చేయడానికి ప్రేరేపించబడ్డారు. కోబాల్ట్ మరియు నికెల్ వంటి మూలకాలను కలిగి ఉన్న బ్యాటరీలతో పోలిస్తే, ఈ నమూనాలు తరచుగా తక్కువ పరిధిని కలిగి ఉంటాయి. ఇది ఎక్కువ బరువు మరియు తక్కువ నిల్వ సామర్థ్యం కలిగిన పాత సాంకేతికత. ప్రస్తుతం, తక్కువ-వేగ శక్తితో నడిచే మోడల్ 3 272 మైళ్లు (సుమారు 438 కిలోమీటర్లు) పరిధిని కలిగి ఉంది, అయితే మరింత అధునాతన బ్యాటరీలతో అమర్చబడిన రిమోట్ మోడల్ S 400 మైళ్లు (640 కిలోమీటర్లు) చేరుకోగలదు. అయితే, లిథియం ఐరన్ ఫాస్ఫేట్ బ్యాటరీ వాడకం మరింత తెలివైన వ్యాపార ఎంపిక కావచ్చు, ఎందుకంటే ఇది ఖరీదైన మరియు రాజకీయంగా ప్రమాదకర పదార్థాల వాడకాన్ని నివారిస్తుంది.

అయితే, టెస్లా అయస్కాంతాలను ఫెర్రైట్ వంటి అధ్వాన్నమైన వాటితో భర్తీ చేయడానికి ఎటువంటి ఇతర మార్పులు చేయకుండా అవకాశం లేదు. ఉప్ప్సల విశ్వవిద్యాలయ భౌతిక శాస్త్రవేత్త అలైనా విష్ణ ఇలా అన్నారు, “మీరు మీ కారులో భారీ అయస్కాంతాన్ని తీసుకువెళతారు. అదృష్టవశాత్తూ, ఎలక్ట్రిక్ మోటార్లు చాలా క్లిష్టమైన యంత్రాలు, బలహీనమైన అయస్కాంతాలను ఉపయోగించడం వల్ల కలిగే ప్రభావాన్ని తగ్గించడానికి సిద్ధాంతపరంగా పునర్వ్యవస్థీకరించబడే అనేక ఇతర భాగాలు ఉన్నాయి.

కంప్యూటర్ మోడళ్లలో, ఫెర్రైట్ అయస్కాంతాలను జాగ్రత్తగా ఉంచడం ద్వారా మరియు మోటారు డిజైన్ యొక్క ఇతర అంశాలను సర్దుబాటు చేయడం ద్వారా అరుదైన భూమి డ్రైవ్ మోటార్ల యొక్క అనేక పనితీరు సూచికలను ప్రతిరూపం చేయవచ్చని మెటీరియల్ కంపెనీ ప్రొటెరియల్ ఇటీవల నిర్ణయించింది. ఈ సందర్భంలో, మోటారు బరువు దాదాపు 30% మాత్రమే పెరుగుతుంది, ఇది కారు మొత్తం బరువుతో పోలిస్తే చిన్న తేడా కావచ్చు.

ఈ తలనొప్పులు ఉన్నప్పటికీ, కార్ కంపెనీలు అరుదైన భూమి మూలకాలను వదిలివేయడానికి ఇప్పటికీ అనేక కారణాలు ఉన్నాయి, వారు అలా చేయగలిగితే. మొత్తం అరుదైన భూమి మార్కెట్ విలువ యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లోని గుడ్డు మార్కెట్ విలువకు సమానంగా ఉంటుంది మరియు సిద్ధాంతపరంగా, అరుదైన భూమి మూలకాలను ప్రపంచవ్యాప్తంగా తవ్వవచ్చు, ప్రాసెస్ చేయవచ్చు మరియు అయస్కాంతాలుగా మార్చవచ్చు, కానీ వాస్తవానికి, ఈ ప్రక్రియలు అనేక సవాళ్లను కలిగిస్తాయి.

ఖనిజ విశ్లేషకుడు మరియు ప్రముఖ అరుదైన భూమి పరిశీలన బ్లాగర్ థామస్ క్రుమెర్ ఇలా అన్నాడు, "ఇది $10 బిలియన్ల పరిశ్రమ, కానీ ప్రతి సంవత్సరం సృష్టించబడే ఉత్పత్తుల విలువ $2 ట్రిలియన్ల నుండి $3 ట్రిలియన్ల వరకు ఉంటుంది, ఇది భారీ లివర్. కార్ల విషయంలో కూడా ఇదే జరుగుతుంది. వాటిలో కొన్ని కిలోగ్రాముల ఈ పదార్ధం మాత్రమే ఉన్నప్పటికీ, వాటిని తొలగించడం అంటే మీరు మొత్తం ఇంజిన్‌ను తిరిగి డిజైన్ చేయడానికి సిద్ధంగా లేకుంటే కార్లు ఇకపై నడపలేవు."

ఈ సరఫరా గొలుసును వైవిధ్యపరచడానికి అమెరికా మరియు యూరప్ ప్రయత్నిస్తున్నాయి. 21వ శతాబ్దం ప్రారంభంలో మూసివేయబడిన కాలిఫోర్నియా అరుదైన భూమి గనులు ఇటీవల తిరిగి తెరవబడ్డాయి మరియు ప్రస్తుతం ప్రపంచంలోని అరుదైన భూమి వనరులలో 15% సరఫరా చేస్తున్నాయి. యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లో, ప్రభుత్వ సంస్థలు (ముఖ్యంగా రక్షణ శాఖ) విమానాలు మరియు ఉపగ్రహాలు వంటి పరికరాలకు శక్తివంతమైన అయస్కాంతాలను అందించాల్సిన అవసరం ఉంది మరియు వారు దేశీయంగా మరియు జపాన్ మరియు యూరప్ వంటి ప్రాంతాలలో సరఫరా గొలుసులలో పెట్టుబడి పెట్టడానికి ఉత్సాహంగా ఉన్నారు. కానీ ఖర్చు, అవసరమైన సాంకేతికత మరియు పర్యావరణ సమస్యలను పరిగణనలోకి తీసుకుంటే, ఇది చాలా సంవత్సరాలు లేదా దశాబ్దాల పాటు కొనసాగే నెమ్మదిగా జరిగే ప్రక్రియ.