Ames 國家實驗室與 Indium Corporation 宣佈展開一項新的研究與發展夥伴關係，旨在擴大美國的鎵生產。此舉有助於加強半導體、LED 照明及其他先進技術的國內供應鏈。鎵被視為多個高科技行業的重要材料，但目前美國幾乎完全依賴外國來源。新的夥伴關係將利用 Ames 實驗室的自動化及人工智慧能力，開發更高效的方法從現有的工業過程中分離和提取鎵。Ames 實驗室的科學家及項目負責人 Long Qi 表示：「目前美國並不存在鎵的國內生產及完整的供應鏈。
此夥伴關係的目標是改變這一現狀，並與能源部開發關鍵材料生產的使命相符。」
鎵通常不是直接開採的材料，而是在鋁生產的早期階段作為副產品出現，特別是在拜耳過程中。該過程使用強鹼性液體和高温從鋁土礦中提取和精製鋁土礦。儘管在廢料流中，鎵的濃度非常低，大約為每百萬份中有 100 份。Ames 實驗室和 Indium Corporation 認為，這種低濃度的廢料如果能夠開發出合適的提取技術，仍然代表一個有價值的機會。該項目將集中於使用專門聚合物（即樹脂）的液體精煉方法，這些樹脂能夠從採礦溶液中分離和濃縮金屬。
Ames 實驗室的研究人員將致力於設計一種熱穩定且高效的樹脂，能夠選擇性地針對鎵。
美國鎵生產的夥伴關係將促進供應鏈的穩定性
Indium Corporation 的總裁兼首席執行官表示：「這項合作將先進的研究能力與深厚的材料專業知識結合起來，以解決美國供應鏈中的一個關鍵缺口。通過專注於可擴展的、基於數據的解決方案，我們正在努力促進行業對鎵的更可靠獲取。」
開發新材料的過程通常需要 10 至 20 年。Ames 實驗室表示，其機器人實驗室系統現在可以進行大量實驗並更快生成高質量數據。當這些數據與人工智慧工具相結合時，可以迅速進行分析，識別模式、優化過程並指導下一輪材料設計。根據該實驗室的説法，這將使開發時間從幾十年縮短至僅需兩至三年。Qi 表示：「通過使用我們的自動化化學能力和人工智慧工具，我們每天可以為我們的 AI 模型生成超過 100 個數據點。
這大大加快了我們開發超越現有行業領先材料解決方案的時間表。」
這項工作將通過合作研究與開發協議（CRADA）展開。Indium Corporation 將提供一個美國樹脂測試平台，與高容量生產相匹配，並附上技術經濟模型來定義所需的材料特性。Ames 實驗室將合成數量可達數百克的材料，而未來的擴大將繼續以千克和噸的規模進行協作。Indium Corporation 的金屬與化合物產品經理 Robert Ploessl 表示：「這項工作是釋放現有工業過程新價值的重要一步。」
