エリザベス女王工学賞が磁石の先駆者を表彰

私たちの周りにあり、現代の生活様式を支えているにもかかわらず、その貢献がほとんど認識されていないテクノロジーを挙げてください。 磁石はどうですか？

女王エリザベス工学賞は、佐川正人氏を 2022 年の受賞者とすることで、私たちの認識と評価が高まることを願っています。

日本の科学者はネオジム鉄ホウ素 (Nd-Fe-B) 磁石を発明しました。

これは、現在広く使用されている最も強力な永久磁石であり、自動車からコンピューターに至るまであらゆるものに使用されています。

Nd-Fe-B は不可欠な材料の 1 つであり、これなしでは日常生活の効率が大幅に低下します。

そして、緑の革命が定着するにつれて、磁石の中心性は高まるばかりです。 それは、この材料が風力タービンなど多くの再生可能エネルギーシステムの運用の中心となるからだ。

Nd-Fe-B 磁石の市場は、2010 年代半ばまでに約 200 億ドルの価値に達すると予想されています。

QEPrize は伝統的に 2 年に一度の賞でしたが、現在では毎年恒例のイベントとなっています。 この賞は「工学界のノーベル賞」と呼ばれており、受賞者には50万ポンドの小切手と、女王または女王の代理人からトロフィーが贈られる。

佐川博士はその革新性で多くの賞を受賞しているが、今回の賞はその最高だった、と彼は語った。

「これは私がこれまでに受け取った中で最大の賞だ」と彼はBBCニュースに語った。 「ご存知かもしれませんが、私は以前、非常に大きな賞である日本賞を受賞しましたが、QE賞は世界中に影響力を持っており、それが非常に重要なものとなっています。」

佐川博士は 1980 年代初頭に躍進を遂げました。 当時、サマリウムとコバルト (Sm-Co) の組み合わせが最も強力な永久磁石を生み出しました。 しかし、コバルト金属は希少資源であり、鉄をベースにした解決策が見出されれば、より安価でより有用な製品が提供されるだろうと科学者は認識しました。

彼は、鉄と、3 番目に豊富な希土類元素であるネオジムを組み合わせることでこれを実現しました。ネオジムは、地球の地殻で発見され、多様な用途を持つ 17 種類の金属のセットです。 ホウ素元素を添加すると、いわゆるキュリー温度、つまり磁気特性が失われる温度が上昇します。

これは、たとえば、特にエンジン ルーム内が非常に高温になる可能性がある自動車では重要です。

実際、自動車は磁石の最大の用途の 1 つです。 スクリーンウォッシュをフロントガラスに押し出すポンプから、アンチロックブレーキシステムを有効にするセンサーに至るまで、磁石はモーターの一部として、または電流を開始するために使用されています。

自動車分野以外でも、Nd-Fe-B テクノロジーはパーソナル コンピューティングの台頭にとって重要です。 コンパクトな体積で実現できる磁界の強さは、軽量ハードディスク ドライブの開発の基礎でした。 Nd-Fe-B 磁石は、ディスク上で読み取り/書き込みヘッドを掃引するメカニズムの一部です。

しかし、携帯電話や電動工具から宝石の留め金やドアのラッチに至るまで、手の届きやすい日用品の​​多くにはネオジム磁石が含まれている可能性が非常に高いです。

パナマ運河拡張プロジェクトを主導し、QEPrizeの審査委員を務める海洋技術者イリヤ・マロッタ氏は、「私は磁石の大ファンです。実は、これが昨年の受賞者になることを望んでいたのです」と語った。

「時々、私たちは物事を当たり前のことだと思っています。人々は磁石を、冷蔵庫のドアに貼り付けるちょっとしたお土産として連想するかもしれません。しかし、磁石はそれよりもはるかに印象的であり、特にネオジム磁石は多くの技術の進歩を可能にしました。 」

佐川博士の功績を讃えるには、ジョン・クロアト博士の名を抜きにして語ることはできません。 このアメリカ人は、ゼネラルモーターズと協力しながら、同時に同じ材料の解決策に独自に到達しました。 そして佐川とクロアチアは実際に電気電子学会（IEEE）の2022年環境安全技術メダルを共有することになる。

しかし、QE賞の議長を務めるマディングリーのブラウン卿は、審査員の見解として、佐川の製造プロセスが佐川に優位性をもたらしたと述べた。

彼の粉末または焼結プロセスは、米国の溶融紡糸および結合製品よりも高価であり、応用の多様性はまったく同じではありませんが、エンドマグネットはユニットごとに大幅に強力です。

「素晴らしいアイデアを紙の上で思いつくことはできますが、成功するには、人々が納得するような価格で、何かを大規模に実現できることを証明する必要があります」とブラウン卿はBBCニュースに語った。

「エンジニアリングの本質は、成果を上げなければならないということです。科学者は素晴らしいアイデアをたくさん思いつきます。ヒッグス粒子は素晴らしいです。しかし、エンジニアリングは何かをしなければなりません。佐川のイノベーションはこれを非常に成功させました。」

78歳の彼は技術を磨き続けている。 彼は現在、微量に使用される別の希土類元素の量を削減しようとしている。 これはジスプロシウム (Dy) であり、磁石の耐熱性をさらに向上させます。 しかし、Dyは非常に希少です。

「ジスプロシウムの使用量を組成の1%未満に下げ、できれば全く使用しないことを目指しています」と佐川博士は説明した。

「これができれば、ネオジム磁石が市場、特に電気自動車の周りでさらに広く応用されることになるでしょう。」

磁石の先駆者は、今年後半の特別な式典で正式に表彰される予定です。 彼の QEPrize トロフィーは、過去の受賞者と同様、若いコンテスト優勝者によってデザインされました。 今年はインド出身の17歳、アンシカ・アガルワルさんです。

QEPrize for Engineering が LED の先駆者を表彰

QEエンジニアリング賞がGPSの先駆者を称賛