Nanoprinter transforme les prédictions de l’IA de Meta en matériaux potentiellement révolutionnaires

Depuis quelques mois, Méta a envoyé des recettes à une scale-up néerlandaise appelée VSParticle (VSP). Ce ne sont pas des recettes de cuisine, ce sont Généré par l’IA des instructions sur la façon de fabriquer de nouveaux matériaux nanoporeux qui pourraient potentiellement dynamiser la transition verte.

VSP a jusqu’à présent pris 525 de ces recettes et les a synthétisées en nanomatériaux appelés électrocatalyseurs. Les algorithmes de Meta ont prédit que ces électrocatalyseurs seraient idéaux pour décomposer le CO2 en produits utiles comme le méthane ou l’éthanol. VSP a donné vie aux prédictions de la machine à l’aide d’une nano-imprimante, une machine qui vaporise les matériaux puis les dépose sous forme de minces films nanoporeux.

Les électrocatalyseurs accélèrent les réactions chimiques impliquant l’électricité, telles que la division de l’eau en hydrogène et oxygène, la conversion du CO2 en carburant ou la production d’énergie dans les piles à combustible. Ils rendent ces processus plus efficaces, réduisant l’énergie nécessaire et permettant des technologies d’énergie propre comme la production d’hydrogène et les batteries avancées.

Le problème est qu’il faut généralement jusqu’à 15 ans aux scientifiques pour créer un seul nouveau nanomatériau – jusqu’à présent.

« Nous avons synthétisé, testé et validé des centaines de nanomatériaux à une échelle et à une vitesse jamais vues auparavant », a déclaré à TNW Aaike van Vugt, co-fondatrice et PDG de VSP. « Ce prototypage rapide offre aux chercheurs un moyen rapide de valider les prédictions de l’IA et de découvrir des électrocatalyseurs à faible coût qu’il aurait fallu des années, voire des décennies, pour trouver en utilisant les méthodes traditionnelles. »

VSP a mis chaque lot de nouveaux matériaux dans une enveloppe et l’a expédié à un laboratoire de l’Université de Toronto pour des tests. Les résultats ont ensuite été intégrés dans une base de données expérimentale open source, qui peut désormais être utilisée pour entraîner les modèles d’IA afin de mieux prédire de nouvelles combinaisons de matériaux.

Larry Zitnick, directeur de recherche chez Meta AI, a déclaré que la recherche « innove » dans la découverte de matériaux. « Cela marque une avancée significative dans notre capacité à prédire et à valider les matériaux essentiels aux solutions énergétiques propres », a-t-il déclaré.

L’Alphafold de la découverte des nanomatériaux ?

Mais pour vraiment déchiffrer le code de la découverte de matériaux, IA les modèles doivent être formés sur des ensembles de données beaucoup plus volumineux. Pas des centaines mais des dizaines, voire des centaines de milliers de matériaux testés.

Van Vugt a déclaré que la machine de VSP est la seule technologie disponible aujourd’hui capable de synthétiser un si grand nombre de matériaux nanoporeux en couches minces dans un laps de temps raisonnable – environ deux à trois ans, a déclaré le fondateur.

« Cela pourrait créer une IA équivalente à Alphafold de Google Deepmind, mais pour les matériaux nanoporeux », a déclaré Van Vugt. Il fait évidemment référence à algorithme révolutionnaire qui a résolu un casse-tête en biologie des protéines qui ont déconcerté les scientifiques pendant des siècles.

Si cela est vrai, cela place l’entreprise dans une position plutôt avantageuse. Les géants mondiaux de la technologie – pensez à Google, Microsoft, Meta – s’efforcent tous de créer des formes d’intelligence artificielle plus grandes et plus performantes, dans le but de trouver des solutions à certains des plus grands défis mondiaux, notamment le changement climatique. Ironiquement, ces modèles pourraient également imaginer des solutions à leur appétit énergétique sans fin. Pour des entreprises comme Meta, investir dans la découverte de matériaux à l’aide de l’IA est gagnant-gagnant.

VSP travaille avec de nombreuses autres organisations pour développer son ensemble de données et faire évoluer sa technologie. Il s’agit notamment de la Sorbonne Université d’Abu Dhabi, du Lawrence Livermore National Laboratory basé à San Francisco, du Materials Discovery Research Institute (MDRI) dans la région de Chicago et de l’Institut néerlandais de recherche fondamentale sur l’énergie (DIFFER).

L’entreprise néerlandaise peaufine également ses nano-imprimantes pour qu’elles soient plus rapides et plus efficaces. Les machines actuelles sont alimentées par 300 étincelles par seconde, mais l’équipe travaille sur une nouvelle imprimante qui augmenterait ce temps de production à 20 000 étincelles par seconde. Cela pourrait dynamiser encore davantage la découverte de matériaux.