Com apoio do Departamento de Energia dos EUA, o Northeast Materials Database usa IA para acelerar a pesquisa de ímãs e reduzir a dependência de terras raras
Ímãs são peças invisíveis do cotidiano, presentes em smartphones, veículos elétricos, dispositivos médicos e geradores de energia. A base desses componentes costuma depender de terras raras, um conjunto de elementos caros, complexos de processar e, muitas vezes, importados. De olho em alternativas mais sustentáveis, pesquisadores da Universidade de New Hampshire, nos Estados Unidos, apresentaram o Northeast Materials Database, um repositório que cataloga 67.573 materiais magnéticos, incluindo 25 compostos inéditos que permanecem magnéticos em altas temperaturas.
O avanço é estratégico para a indústria e para políticas públicas de tecnologia, já que substitutos eficientes podem reduzir custos e diminuir a exposição a gargalos globais de suprimento. Como sintetizou o autor principal, Suman Itani, doutorando em física, “Ao acelerar a descoberta de materiais magnéticos sustentáveis, podemos reduzir a dependência de elementos de terras raras, diminuir o custo de veículos elétricos e sistemas de energia renovável e fortalecer a base industrial dos EUA”.
Como a IA lê artigos e descobre compostos magnéticos
Os cientistas sabiam que havia uma grande quantidade de compostos magnéticos ainda não explorados, mas testar milhões de combinações em laboratório é caro e demorado. Para encurtar esse caminho, a equipe construiu um sistema de inteligência artificial capaz de ler artigos científicos e extrair detalhes experimentais essenciais. Esses dados alimentam modelos computacionais que indicam se um material é magnético e qual a temperatura máxima que ele suporta antes de perder o magnetismo.
Segundo Itani, a automação foi decisiva para organizar e acelerar a triagem de candidatos. Nas palavras do pesquisador, “Coletar esse tipo de informação manualmente exigiria um esforço enorme”. E completa: “Nosso sistema de IA consegue fazer isso de forma rápida e organiza tudo automaticamente em um único banco de dados pesquisável.”
O banco também oferece uma tabela periódica interativa para combinar elementos e explorar possíveis materiais magnéticos, uma interface pensada para facilitar a vida de equipes acadêmicas e industriais. O trabalho foi publicado na revista Nature e financiado pelo Escritório de Ciências Básicas de Energia e pela Divisão de Ciências e Engenharia de Materiais do Departamento de Energia dos EUA.
Por que as terras raras importam para a indústria e para o Brasil
As terras raras são um conjunto de 17 elementos químicos, encontrados em baixas concentrações, que exigem processos complexos de extração e separação até virarem ligas e ímãs permanentes. A cadeia global é concentrada, o que eleva os riscos de preço e disponibilidade. Desde os anos 2000, a China detém 70% da produção de terras raras, com 40% da reserva global. Além disso, países asiáticos são responsáveis por 90% da fabricação de ímãs, o que reforça a dependência de importações por outras nações.
No Brasil, o potencial é grande, mas a participação ainda é pequena. De acordo com a Confederação Nacional da Indústria (CNI), o país tem a segunda maior reserva de terras raras do mundo, com 19%, mas responde por apenas 0,02% da produção global. Esse descompasso abre espaço para iniciativas locais de prospecção, processamento e manufatura de ímãs, um movimento que começa a ganhar tração com projetos industriais dedicados ao tema.
Nesse contexto, soluções que descobrem materiais magnéticos alternativos e eficientes, combinadas a insumos mais abundantes, podem ajudar a reduzir custos, impulsionar a adoção de veículos elétricos e ampliar a confiabilidade de energias renováveis. Para além do ganho econômico, há impacto direto em segurança energética e soberania tecnológica.
O que vem a seguir para a pesquisa e o banco de dados
Os autores acreditam que o modelo de linguagem por trás do projeto tem aplicações amplas, inclusive fora da ciência de materiais. Ao converter imagens e documentos legados para texto rico, bibliotecas e universidades podem modernizar acervos e democratizar o acesso a dados científicos. Isso abre caminho para ciclos de descoberta mais rápidos, com pesquisadores testando hipóteses que já nascem ancoradas em um panorama vasto e confiável.
Para o professor de física Jiadong Zang, orientador de Itani, a ambição é clara: “Estamos enfrentando um dos desafios mais difíceis da ciência dos materiais — descobrir alternativas sustentáveis aos ímãs permanentes — e estamos otimistas de que nosso banco de dados experimental e as crescentes tecnologias de IA tornarão esse objetivo alcançável”.
Em termos práticos, a equipe seguirá expandindo o Northeast Materials Database, refinando modelos para prever temperaturas de Curie e estabilidade química, e priorizando compostos com desempenho robusto sem terras raras críticas. A expectativa é que o esforço reduza o intervalo entre a descoberta e a aplicação, encurtando o caminho até protótipos e, depois, produção em escala.
Se essa estratégia prosperar, setores como eletrônica de consumo, mobilidade elétrica e geração renovável se beneficiarão de cadeias mais diversificadas, com menor exposição a choques geopolíticos. E, ao multiplicar as rotas tecnológicas além das terras raras, a indústria global de ímãs pode ganhar novas bases, mais resilientes e competitivas.