Aidés par une intelligence artificielle, ces chercheurs ont conçu un nouveau matériau modulable

Le lundi 14 octobre 2019, des chercheurs de l’université de technologie de Delft ont annoncé dans Advanced Materials qu’ils avaient réussi à concevoir un nouveau matériau résistant mais compressible en se basant uniquement sur l’intelligence artificielle et sans recourir à aucun test expérimental.

L’intelligence artificielle ouvre la voie à de nouvelles formes de conception

Miguel Bessa, auteur principal de l’étude et professeur assistant en sciences des matériaux et en génie à la TU Delft, a déclaré que l’intelligence artificielle est comme une carte au trésor, et c’est au scientifique de partir en quête de ce trésor.

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Pour concevoir ce nouveau matériau, le chercheur s’est inspiré d’une structure de satellite contenue dans un très petit paquet mais capable d’ouvrir de longues voiles solaires qu’il a trouvé dans un coin du Space Structures Lab lors de son séjour au California Institute of Technology.

Transporter des objets de tous les jours dans la poche

Le chercheur s’est ainsi demandé s’il serait possible de concevoir un matériau à la fois résistant et hautement compressible, qu’on pourrait faire tenir dans un tout petit objet. « Si cela était possible, des objets de tous les jours comme des vélos, la table à manger et les parapluies pourraient être rangés dans votre poche », atteste-t-il dans un article de Phys.org.

Pour concrétiser ce projet, les chercheurs du TU Delft se sont ainsi attelés à concevoir une nouvelle génération de matériaux adaptatifs, polyvalents et ajustables : les métamatériaux. Ces derniers sont basés sur de nouveaux paramètres géométriques qui leur permettent d’avoir des propriétés et des fonctionnalités qui n’existaient pas encore jusqu’alors.

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Une approche informatisée basée sur les données

Bessa explique néanmoins que leur méthodologie, dans la conception des métamatériaux, avait reposé sur de nombreuses expérimentations et sur une approche empirique. « Nous plaidons en faveur d’une inversion du processus en utilisant l’apprentissage automatique pour explorer de nouvelles possibilités de conception, tout en réduisant l’expérimentation au strict minimum. »

En d’autres termes, les chercheurs ont utilisé une approche informatisée basée sur les données pour concevoir un nouveau concept de métamatériau et l’adapter aux différentes propriétés ciblées, au choix des matériaux de base, aux échelles de longueur et aux processus de fabrication. Grâce à l’apprentissage automatique, Bessa et son équipe ont ainsi pu transformer des polymères fragiles en métamatériaux légers, récupérables et super compressibles.

L’apprentissage automatique, l’avenir des matériaux de demain ?

Selon Bessa, le point central de ce travail était de constater les larges possibilités de conception qu’offre l’apprentissage automatique.
L’apprentissage automatique offre l’occasion d’inverser le processus de conception en passant d’enquêtes guidées de manière expérimentale à des enquêtes basées sur des données informatisées.En d’autres termes, pour ce chercheur, « la science basée sur les données va révolutionner la façon dont nous réalisons de nouvelles découvertes ».

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