දුර්ලභ පෘථිවි චුම්බක අඩු ක්‍රියාකාරී ෆෙරිට් සමඟ ප්‍රතිස්ථාපනය කිරීම ගැන ටෙස්ලා මෝටර්ස් සලකා බැලිය හැකිය.

සැපයුම් දාමය සහ පාරිසරික ගැටළු හේතුවෙන්, ටෙස්ලා හි බලශක්ති දුම්රිය දෙපාර්තමේන්තුව මෝටර් රථවලින් දුර්ලභ පෘථිවි චුම්බක ඉවත් කිරීමට වෙහෙස මහන්සි වී වැඩ කරන අතර විකල්ප විසඳුම් සොයමින් සිටී.

ටෙස්ලා තවමත් සම්පූර්ණයෙන්ම නව චුම්බක ද්‍රව්‍යයක් සොයාගෙන නැත, එබැවින් එය පවතින තාක්‍ෂණය සමඟ සාර්ථකව කටයුතු කළ හැකිය, බොහෝ විට ලාභ සහ පහසුවෙන් නිෂ්පාදනය කළ හැකි ෆෙරයිට් භාවිතා කරයි.

ෆෙරයිට් චුම්බක ප්‍රවේශමෙන් ස්ථානගත කිරීමෙන් සහ මෝටර් නිර්මාණයේ අනෙකුත් අංශ සකස් කිරීමෙන්, බොහෝ කාර්ය සාධන දර්ශකදුර්ලභ පෘථිවිධාවක මෝටර අනුකරණය කළ හැකිය. මෙම අවස්ථාවේදී, මෝටරයේ බර 30% කින් පමණ වැඩි වන අතර එය මෝටර් රථයේ සමස්ත බරට සාපේක්ෂව කුඩා වෙනසක් විය හැකිය.

4. නව චුම්බක ද්‍රව්‍යවලට පහත සඳහන් මූලික ලක්ෂණ තුන තිබිය යුතුය: 1) ඒවාට චුම්භකත්වය තිබිය යුතුය; 2) අනෙකුත් චුම්බක ක්ෂේත්‍ර ඉදිරියේ චුම්භකත්වය පවත්වා ගැනීම දිගටම කරගෙන යාම; 3) ඉහළ උෂ්ණත්වයන්ට ඔරොත්තු දිය හැකිය.

ටෙන්සෙන්ට් ටෙක්නොලොජි නිවුස් වලට අනුව, විදුලි වාහන නිෂ්පාදක ටෙස්ලා ප්‍රකාශ කර ඇත්තේ දුර්ලභ පෘථිවි මූලද්‍රව්‍ය තවදුරටත් තම මෝටර් රථ මෝටරවල භාවිතා නොකරන බවයි, එයින් අදහස් කරන්නේ ටෙස්ලා හි ඉංජිනේරුවන්ට විකල්ප විසඳුම් සෙවීමේදී ඔවුන්ගේ නිර්මාණශීලිත්වය සම්පූර්ණයෙන්ම මුදා හැරීමට සිදුවනු ඇති බවයි.

පසුගිය මාසයේ, ටෙස්ලා ආයෝජක දින උත්සවයේදී එලොන් මස්ක් "මාස්ටර් සැලැස්මේ තුන්වන කොටස" නිකුත් කළේය. ඒ අතර, භෞතික විද්‍යා ක්ෂේත්‍රයේ සංවේදීතාවයක් ඇති කළ කුඩා විස්තරයක් තිබේ. ටෙස්ලා හි බලශක්ති දුම්රිය දෙපාර්තමේන්තුවේ ජ්‍යෙෂ්ඨ විධායක නිලධාරියෙකු වන කොලින් කැම්බල් නිවේදනය කළේ සැපයුම් දාම ගැටළු සහ දුර්ලභ පෘථිවි චුම්බක නිෂ්පාදනය කිරීමේ සැලකිය යුතු ඍණාත්මක බලපෑම හේතුවෙන් ඔහුගේ කණ්ඩායම මෝටර වලින් දුර්ලභ පෘථිවි චුම්බක ඉවත් කරන බවයි.

මෙම ඉලක්කය සපුරා ගැනීම සඳහා, කැම්බල් විසින් දුර්ලභ පෘථිවි 1, දුර්ලභ පෘථිවි 2 සහ දුර්ලභ පෘථිවි 3 ලෙස දක්ෂ ලෙස ලේබල් කරන ලද අද්භූත ද්‍රව්‍ය තුනක් ඇතුළත් විනිවිදක දෙකක් ඉදිරිපත් කළේය. පළමු විනිවිදකය ටෙස්ලා හි වත්මන් තත්වය නිරූපණය කරයි, එහිදී සමාගම විසින් සෑම වාහනයකම භාවිතා කරන දුර්ලභ පෘථිවි ප්‍රමාණය කිලෝග්‍රෑම් භාගයක සිට ග්‍රෑම් 10 දක්වා පරාසයක පවතී. දෙවන විනිවිදකයේ, සියලුම දුර්ලභ පෘථිවි මූලද්‍රව්‍ය භාවිතය ශුන්‍යයට අඩු කර ඇත.

ඇතැම් ද්‍රව්‍යවල ඉලෙක්ට්‍රොනික චලිතය මගින් ජනනය වන ඉන්ද්‍රජාලික බලය අධ්‍යයනය කරන චුම්භක විද්‍යාඥයින් සඳහා, දුර්ලභ පෘථිවි 1 හි අනන්‍යතාවය පහසුවෙන් හඳුනාගත හැකිය, එය නියෝඩියමියම් වේ. යකඩ සහ බෝරෝන් වැනි පොදු මූලද්‍රව්‍යවලට එකතු කළ විට, මෙම ලෝහයට ශක්තිමත්, සැමවිටම ක්‍රියාත්මක වන චුම්භක ක්ෂේත්‍රයක් නිර්මාණය කිරීමට උපකාරී වේ. නමුත් ද්‍රව්‍ය ස්වල්පයකට මෙම ගුණාංගය ඇති අතර, දුර්ලභ පෘථිවි මූලද්‍රව්‍ය ඊටත් වඩා අඩු ප්‍රමාණයක් කිලෝග්‍රෑම් 2000 ට වඩා බර ටෙස්ලා මෝටර් රථ මෙන්ම කාර්මික රොබෝවරුන්ගේ සිට ප්‍රහාරක ජෙට් දක්වා තවත් බොහෝ දේ ගෙන යා හැකි චුම්භක ක්ෂේත්‍ර ජනනය කරයි. ටෙස්ලා මෝටරයෙන් නියෝඩියමියම් සහ අනෙකුත් දුර්ලභ පෘථිවි මූලද්‍රව්‍ය ඉවත් කිරීමට සැලසුම් කරන්නේ නම්, ඒ වෙනුවට එය භාවිතා කරන්නේ කුමන චුම්බකයද?

භෞතික විද්‍යාඥයින් සඳහා, එක් දෙයක් ස්ථිරයි: ටෙස්ලා සම්පූර්ණයෙන්ම නව ආකාරයේ චුම්භක ද්‍රව්‍යයක් නිර්මාණය කළේ නැත. NIron Magnets හි උපායමාර්ග පිළිබඳ විධායක උප සභාපති ඇන්ඩි බ්ලැක්බර්න් පැවසුවේ, "වසර 100 කට වැඩි කාලයක් තුළ, අපට නව ව්‍යාපාරික චුම්භක ලබා ගැනීමට අවස්ථා කිහිපයක් පමණක් තිබිය හැකිය." NIron Magnets යනු ඊළඟ අවස්ථාව ප්‍රයෝජනයට ගැනීමට උත්සාහ කරන ආරම්භක සමාගම් කිහිපයෙන් එකකි.

බ්ලැක්බර්න් සහ අනෙකුත් අය විශ්වාස කරන්නේ ටෙස්ලා ඉතා අඩු බලගතු චුම්බකයක් සමඟ කටයුතු කිරීමට තීරණය කර ඇති බවයි. බොහෝ හැකියාවන් අතර, වඩාත්ම පැහැදිලි අපේක්ෂකයා වන්නේ ෆෙරයිට් ය: යකඩ සහ ඔක්සිජන් වලින් සමන්විත පිඟන් මැටි, ස්ට්‍රොන්ටියම් වැනි ලෝහ කුඩා ප්‍රමාණයක් සමඟ මිශ්‍ර කර ඇත. එය ලාභදායී සහ නිෂ්පාදනය කිරීමට පහසු වන අතර, 1950 ගණන්වල සිට ලොව පුරා ශීතකරණ දොරවල් මේ ආකාරයෙන් නිෂ්පාදනය කර ඇත.

නමුත් පරිමාව අනුව, ෆෙරයිට් වල චුම්භකත්වය නියෝඩියමියම් චුම්බකවල චුම්භකත්වයට වඩා දහයෙන් එකක් පමණක් වන අතර එය නව ප්‍රශ්න මතු කරයි. ටෙස්ලා ප්‍රධාන විධායක නිලධාරී එලොන් මස්ක් සැමවිටම සම්මුති විරහිත බව ප්‍රසිද්ධ වී ඇත, නමුත් ටෙස්ලා ෆෙරයිට් වෙත මාරු වීමට නම්, යම් සහන ලබා දිය යුතු බව පෙනේ.

බැටරි යනු විදුලි වාහනවල බලය බව විශ්වාස කිරීම පහසුය, නමුත් යථාර්ථයේ දී එය විදුලි වාහන ධාවනය කරන විද්‍යුත් චුම්භක ධාවනයයි. ටෙස්ලා සමාගම සහ "ටෙස්ලා" යන චුම්භක ඒකකය යන දෙකම එකම පුද්ගලයාගේ නමින් නම් කර තිබීම අහම්බයක් නොවේ. මෝටරයක දඟර හරහා ඉලෙක්ට්‍රෝන ගලා යන විට, ඒවා ප්‍රතිවිරුද්ධ චුම්භක බලය ධාවනය කරන විද්‍යුත් චුම්භක ක්ෂේත්‍රයක් ජනනය කරයි, එමඟින් මෝටරයේ පතුවළ රෝද සමඟ භ්‍රමණය වේ.

ටෙස්ලා මෝටර් රථවල පසුපස රෝද සඳහා, මෙම බලවේග සපයනු ලබන්නේ ස්ථිර චුම්බක සහිත මෝටර මගිනි. එය පරමාණු වටා ඉලෙක්ට්‍රෝන දක්ෂ ලෙස භ්‍රමණය වීම නිසා ස්ථාවර චුම්භක ක්ෂේත්‍රයක් සහ ධාරා ආදානයක් නොමැති අමුතු ද්‍රව්‍යයකි. බැටරිය උත්ශ්‍රේණි නොකර පරාසය දිගු කිරීමට සහ ව්‍යවර්ථය වැඩි කිරීමට ටෙස්ලා මෙම චුම්බක මෝටර් රථවලට එකතු කිරීම ආරම්භ කළේ වසර පහකට පමණ පෙරය. මෙයට පෙර, සමාගම විද්‍යුත් චුම්භක වටා නිෂ්පාදනය කරන ලද ප්‍රේරක මෝටර භාවිතා කළ අතර ඒවා විදුලිය පරිභෝජනය කිරීමෙන් චුම්භකත්වය ජනනය කරයි. ඉදිරිපස මෝටර වලින් සමන්විත එම මාදිලි තවමත් මෙම මාදිලිය භාවිතා කරයි.

දුර්ලභ පස් සහ චුම්බක අත්හැරීමට ටෙස්ලා ගත් පියවර ටිකක් අමුතුයි වගේ. මෝටර් රථ සමාගම් බොහෝ විට කාර්යක්ෂමතාව ගැන උමතු වී සිටිති, විශේෂයෙන් විදුලි වාහන සම්බන්ධයෙන්, ඔවුන් තවමත් රියදුරන්ට පරාසය පිළිබඳ ඔවුන්ගේ බිය ජය ගැනීමට ඒත්තු ගැන්වීමට උත්සාහ කරති. නමුත් මෝටර් රථ නිෂ්පාදකයින් විදුලි වාහන නිෂ්පාදන පරිමාණය පුළුල් කිරීමට පටන් ගන්නා විට, කලින් අකාර්යක්ෂම යැයි සැලකූ බොහෝ ව්‍යාපෘති නැවත මතුවෙමින් තිබේ.

මෙය ටෙස්ලා ඇතුළු මෝටර් රථ නිෂ්පාදකයින් ලිතියම් යකඩ පොස්පේට් (LFP) බැටරි භාවිතයෙන් වැඩි මෝටර් රථ නිෂ්පාදනය කිරීමට පෙළඹී ඇත. කොබෝල්ට් සහ නිකල් වැනි මූලද්‍රව්‍ය අඩංගු බැටරි හා සසඳන විට, මෙම මාදිලි බොහෝ විට කෙටි පරාසයක් ඇත. මෙය වැඩි බරක් සහ අඩු ගබඩා ධාරිතාවක් සහිත පැරණි තාක්‍ෂණයකි. වර්තමානයේ, අඩු වේග බලයෙන් බල ගැන්වෙන මොඩල් 3 සැතපුම් 272 (ආසන්න වශයෙන් කිලෝමීටර 438) ක පරාසයක් ඇති අතර, වඩාත් දියුණු බැටරි වලින් සමන්විත දුරස්ථ මොඩල් S සැතපුම් 400 (කිලෝමීටර් 640) දක්වා ළඟා විය හැකිය. කෙසේ වෙතත්, ලිතියම් යකඩ පොස්පේට් බැටරි භාවිතය වඩාත් සාධාරණ ව්‍යාපාරික තේරීමක් විය හැකිය, මන්ද එය වඩා මිල අධික සහ දේශපාලනික වශයෙන් අවදානම් සහිත ද්‍රව්‍ය භාවිතය වළක්වයි.

කෙසේ වෙතත්, ටෙස්ලා වෙනත් කිසිදු වෙනසක් නොකර චුම්බක ෆෙරයිට් වැනි නරක දෙයක් සමඟ ප්‍රතිස්ථාපනය කිරීමට අපහසුය. උප්සලා විශ්ව විද්‍යාලයේ භෞතික විද්‍යාඥ ඇලයිනා විෂ්ණා පැවසුවේ, “ඔබ ඔබේ මෝටර් රථයේ විශාල චුම්බකයක් රැගෙන යනු ඇත. වාසනාවකට මෙන්, විදුලි මෝටර යනු දුර්වල චුම්බක භාවිතා කිරීමේ බලපෑම අඩු කිරීම සඳහා න්‍යායාත්මකව නැවත සකස් කළ හැකි තවත් බොහෝ සංරචක සහිත තරමක් සංකීර්ණ යන්ත්‍ර වේ.

පරිගණක ආකෘතිවලදී, ෆෙරයිට් චුම්බක ප්‍රවේශමෙන් ස්ථානගත කිරීමෙන් සහ මෝටර් නිර්මාණයේ අනෙකුත් අංග සකස් කිරීමෙන් දුර්ලභ පෘථිවි ධාවක මෝටරවල බොහෝ කාර්ය සාධන දර්ශක අනුකරණය කළ හැකි බව ද්‍රව්‍ය සමාගමක් වන ප්‍රෝටීරියල් මෑතකදී තීරණය කළේය. මෙම අවස්ථාවේ දී, මෝටරයේ බර 30% කින් පමණ වැඩි වන අතර එය මෝටර් රථයේ සමස්ත බරට සාපේක්ෂව කුඩා වෙනසක් විය හැකිය.

මෙම හිසරදය තිබියදීත්, මෝටර් රථ සමාගම්වලට දුර්ලභ පෘථිවි මූලද්‍රව්‍ය අත්හැරීමට තවමත් බොහෝ හේතු තිබේ, ඔවුන්ට එසේ කළ හැකි නම්. සමස්ත දුර්ලභ පෘථිවි වෙළඳපොළේ වටිනාකම එක්සත් ජනපදයේ බිත්තර වෙළඳපොළට සමාන වන අතර, න්‍යායාත්මකව, දුර්ලභ පෘථිවි මූලද්‍රව්‍ය කැණීම් කර, සකස් කර, ලොව පුරා චුම්බක බවට පරිවර්තනය කළ හැකි නමුත් යථාර්ථයේ දී, මෙම ක්‍රියාවලීන් බොහෝ අභියෝග ඉදිරිපත් කරයි.

ඛනිජ විශ්ලේෂක සහ ජනප්‍රිය දුර්ලභ පෘථිවි නිරීක්ෂණ බ්ලොග්කරුවෙකු වන තෝමස් කෘමර් මෙසේ පැවසීය, “මෙය ඩොලර් බිලියන 10 ක කර්මාන්තයක්, නමුත් සෑම වසරකම නිර්මාණය කරන නිෂ්පාදනවල වටිනාකම ඩොලර් ට්‍රිලියන 2 සිට ඩොලර් ට්‍රිලියන 3 දක්වා පරාසයක පවතී, එය විශාල ලීවරයක්. මෝටර් රථ සඳහා ද එය එසේම වේ. ඒවායේ මෙම ද්‍රව්‍යයේ කිලෝග්‍රෑම් කිහිපයක් පමණක් අඩංගු වුවද, ඒවා ඉවත් කිරීමෙන් අදහස් වන්නේ ඔබ සම්පූර්ණ එන්ජිම නැවත සැලසුම් කිරීමට කැමති නම් මිස මෝටර් රථ තවදුරටත් ධාවනය කළ නොහැකි බවයි.

එක්සත් ජනපදය සහ යුරෝපය මෙම සැපයුම් දාමය විවිධාංගීකරණය කිරීමට උත්සාහ කරයි. 21 වන සියවසේ මුල් භාගයේදී වසා දැමූ කැලිෆෝනියා දුර්ලභ පස් පතල් මෑතකදී නැවත විවෘත කර ඇති අතර වර්තමානයේ ලෝකයේ දුර්ලභ පස් සම්පත්වලින් 15% ක් සපයයි. එක්සත් ජනපදයේ, රජයේ ආයතන (විශේෂයෙන් ආරක්ෂක දෙපාර්තමේන්තුව) ගුවන් යානා සහ චන්ද්‍රිකා වැනි උපකරණ සඳහා බලවත් චුම්බක සැපයිය යුතු අතර, ඔවුන් දේශීයව සහ ජපානය සහ යුරෝපය වැනි කලාපවල සැපයුම් දාමවල ආයෝජනය කිරීමට උද්යෝගිමත් වේ. නමුත් පිරිවැය, අවශ්‍ය තාක්‍ෂණය සහ පාරිසරික ගැටළු සලකා බලන විට, මෙය වසර කිහිපයක් හෝ දශක ගණනාවක් පැවතිය හැකි මන්දගාමී ක්‍රියාවලියකි.