在全球充满不确定性的时期，管理关键材料的供应链一直是许多政府和大型组织的首要任务。但是，当某些材料集中在一个国家手中时会发生什么——就像世界上大多数稀土金属都在中国手中?

稀土元素对于制造一系列高科技设备至关重要。特别是，它们用于生产高性能磁体，这些磁体本身就是一系列技术的基本组成部分。多年来，研究人员一直在寻找新的磁性材料，以替代极度稀缺的组件。

东北大学的工程师们现在相信他们可以解决这个难题，并获得了一项专利，以加速创造一种这样的稀土磁铁替代品——一种被称为tetrataenite的矿物，其磁性使其成为替代由稀有材料制成的磁铁的主要候选者.

问题是自然界中没有发现四带铁矿——至少在地球上没有。东北大学化学工程杰出教授劳拉·刘易斯(LauraLewis)说，它只存在于陨石中，他是一个团队的成员，该团队正试图在实验室中制造tetrataenite，以寻找解决稀土短缺问题的可扩展解决方案。

刘易斯说，要制造这种宇宙矿物，需要操纵其铁和镍成分的原子结构，将它们排列成类似于四链石的晶体结构，从而加速地球上需要数百万年的自然过程。

“铁和镍原子必须重新排列自己。大自然会这样做，但这需要数百万年的时间，”她说。“因此，如果我们能够在与工业相关的时间范围内做到这一点，我们将在永磁产品组合中增加一个不错的新成员。”

将稀缺材料与磁铁生产脱钩不仅可以缓解急需的供应链——根本就没有足够的磁铁来满足世界的能源需求——而且，刘易斯说，这将通过缓解美国对中国稀土的依赖来帮助“重新平衡地缘政治紧张局势”地球。中国控制着全球近80%的稀土供应。

但就这些贵金属而言，仅凭稀缺性并不能说明全部情况。

“这不仅仅是稀缺，”刘易斯说。“因为处理来自地球的矿石所必需的方法确实对环境有害——我会说甚至是有害的。而且几十年来，中国不仅拥有大量的稀土供应，而且有手段和意愿来处理这些稀土。生产它们。”

她说，虽然中国一直在使用稀土来满足其自身绿色革命的需求，但其虚拟垄断对其他希望获得这种材料的国家构成了障碍。根据一项估计，到2027年，全球对这些磁铁的需求预计将达到370亿美元。

刘易斯说：“他们(中国人)为满足自己的需求所做的一切都将以牺牲世界其他地区的需求为代价。”

与普通的冰箱磁铁不同，工业永磁体用于将能量从机械源转移到电源。依靠磁通量(描述磁体与其相互作用时施加在表面上的磁力的技术术语)的技术列表实际上是无穷无尽的，从电动汽车和风力涡轮机到计算机硬盘驱动器、扬声器和雷达等等其他设备和应用程序。

“它们无处不在，”刘易斯说。“一旦你开始把东西拆开，你就会到处找到它们。”

刘易斯和她的团队的任务是“发现自然规则，以创造由非关键元素组成的具有竞争力的磁性材料。”刘易斯说，该团队已经从事这项研究好几年了，并补充说他们已经取得了“非常有希望的结果”。

Lewis还是国际标准组织中代表美国国家标准协会的两个美国技术咨询小组的代表。她参与的咨询小组专注于管理关键元素的供应链，这些关键元素不仅与稀土有关，还与锂等用于家庭和工业技术的材料有关。

“我一直在与中国、日本、韩国、澳大利亚和欧洲的同行会面，以弄清楚如何修复这些供应链，”刘易斯说。