Des moteurs électriques qui ne dépendent plus de matières premières chères et rares, mais d'aimants « propres ». Un joli film. Ou est-ce la réalité ? Demander MagNex, l'aimant sans terres rares développé en seulement 3 mois d'une startup britannique, Lien entre les matériaux, en utilisant une plateforme d'IA de pointe. Une avancée technologique qui promet d’accélérer la transition énergétique vers un avenir plus durable et économique, ouvrant de nouvelles frontières pour la conception des matériaux. Jetons-y un coup d'œil : c'est une idée qui pourrait changer à jamais la façon dont nous propulsons nos moteurs et notre planète.
Le problème des terres rares
Pour bien comprendre la portée révolutionnaire de MagNex, prenons d’abord du recul pour comprendre le contexte. Ces dernières années, la course à la transition énergétique a mis en lumière un problème crucial : la dépendance des technologies vertes, comme les véhicules électriques et les éoliennes, aux Terrains rares. Ces éléments, malgré leur nom, ne sont pas si rares dans la nature. Cependant, ils sont difficiles et coûteux à extraire et à traiter, et ils sont concentrés dans quelques pays, souvent géopolitiquement instables ou peu soucieux des droits de l’homme et de l’environnement. Pense juste que La Chine contrôle plus de 80 % du marché mondial des terres rares, avec tout ce que cela implique en termes de risques sur la sécurité des approvisionnements et d’impacts socio-environnementaux liés à l’extraction.
Ce n’est pas un hasard si des entreprises comme Tesla cherchent désespérément des alternatives aux terres rares pour leurs moteurs électriques, conscientes que la dépendance à ces matériaux représente un goulot d’étranglement pour la diffusion à grande échelle de la mobilité durable. Mais trouver de bonnes solutions demande du temps, des ressources et une bonne dose de chance. Du moins jusqu'à maintenant.
L'intelligence artificielle au service des matériaux
Grâce aux dernières et extraordinaires avancées en matière de techniques d’apprentissage automatique et d’apprentissage profond, les algorithmes sont désormais capables d’explorer systématiquement et très vite "l'espace des matériaux" sans limites, identifiant des combinaisons d'éléments et de structures avec des propriétés optimales pour des applications spécifiques.
C'est exactement ce qu'a fait la plateforme d'IA développée par Materials Nexus. A partir d'une base de données de plus de 48.000 XNUMX matériaux connus, le système a « imaginé » des millions de nouvelles combinaisons possibles, en sélectionnant les plus prometteuses sur la base de critères tels que la stabilité structurelle, les propriétés magnétiques et la durabilité environnementale et économique. Le résultat? MagNex, un aimant permanent haute performance totalement exempt de terres rares, obtenu en seulement 3 mois de travail. Un temps record si l'on considère qu'avec les méthodes traditionnelles d'expérimentation et de développement, il aurait fallu des décennies pour parvenir à un résultat similaire.
Mais ce n'est pas seulement une question de vitesse. L’approche basée sur l’IA permet également d’optimiser les matériaux de manière plus efficace et ciblée, réduisant ainsi les coûts et les déchets. Selon Materials Nexus, MagNex peut être produit avec 80 % d'économies sur les coûts des matériaux et 70 % de réduction des émissions de CO2 par rapport à n’importe quel aimant de terres rares actuellement sur le marché.
Aimant sans terres rares, pour moteurs et plus
Les implications de cette innovation vont bien au-delà du secteur des moteurs électriques. Les aimants permanents sont des composants clés dans un large éventail de technologies, des éoliennes aux systèmes d'imagerie par résonance magnétique, en passant par les disques durs d'ordinateurs et les haut-parleurs. Disposer d’aimants moins chers, plus durables et plus performants pourrait donner un élan décisif à la diffusion de ces technologies, accélérant ainsi la transition vers une économie numérique et à faibles émissions de carbone. Sans oublier que l’approche basée sur l’IA pourrait être étendue à d’autres classes de matériaux stratégiques, comme les semi-conducteurs ou les supraconducteurs.
Ce n’est pas un hasard si, presque simultanément à l’annonce de MagNex, une équipe de chercheurs britanniques et japonais a utilisé l’IA pour développer un aimant supraconducteur à base de fer, un autre matériau considéré comme crucial pour l’avenir de l’énergie propre et de l’électronique avancée. Je relie l'étude ici. Bref, nous assistons à une véritable révolution dans l’ingénierie des matériaux, rendue possible par les progrès extraordinaires de l’intelligence artificielle. Une révolution qui pourrait changer radicalement la façon dont nous concevons et produisons les objets qui nous entourent, les rendant plus efficaces, durables et accessibles.
Au-delà de l’aimant : défis et opportunités d’un avenir « matériel »
Comme toute révolution technologique, celle des matériaux « intelligents » apporte aussi son lot de défis et d’interrogations. Quelques-uns me viennent à l’esprit :
Premièrement, dans quelle mesure pouvons-nous faire confiance aux prédictions des algorithmes d’IA ? Deuxièmement, comment garantir que les nouveaux matériaux sont sûrs et compatibles avec l'environnement et la santé humaine? Il y a ensuite la question deimpact socio-économique de ces innovations. Si, d’un côté, la réduction de la dépendance aux terres rares pourrait atténuer certains problèmes géopolitiques et environnementaux liés à leur extraction, de l’autre, elle pourrait mettre en crise des chaînes de production entières et des communautés locales qui dépendent de ce commerce. Enfin, il ne faut pas sous-estimer le risque que l’utilisation massive de l’IA dans la découverte de nouveaux matériaux augmente le risque. écart entre ceux qui ont accès à ces technologies et ceux qui en sont exclus, créant de nouvelles formes d’inégalité et de concentration du pouvoir économique et technologique.
Ce sont des questions complexes que nous ne pouvons pas nous permettre d’ignorer. Ce qui se dessine grâce à la rencontre entre intelligence artificielle et science des matériaux, c'est une nouvelle façon de concevoir notre rapport à la technologie et aux ressources de la planète. Elle devra être plus consciente, efficace et respectueuse des limites biophysiques de la Terre et des besoins des générations futures. Si nous le construisons judicieusement, peu de choses seront impossibles pour cet avenir. Pas même transformer une poignée de bribes en un aimant révolutionnaire capable de changer le monde.
