Développement de DuctGPT
Des chercheurs du Laboratoire d'Ames ont mis au point un système d'intelligence artificielle nommé DuctGPT. Ce modèle est capable de concevoir des aimants ne nécessitant aucun métal terrestre rare.
DuctGPT s'appuie sur des principes physiques fondamentaux plutôt que sur des données historiques. Cela lui permet d'identifier des matériaux capables de conserver leurs propriétés magnétiques même dans des conditions extrêmes, comme les hautes températures.
Initiative Genesis Mission
Le projet s'inscrit dans le cadre de l'initiative Genesis Mission du Département américain de l'Énergie (DOE). Cette initiative vise à mobiliser des ressources gouvernementales et académiques pour développer des outils d'IA destinés à des avancées dans plusieurs domaines :
- Sécurité énergétique
- Science fondamentale
- Défense nationale
Importance des aimants permanents
Les aimants permanents jouent un rôle stratégique dans les applications militaires. Ils sont utilisés dans divers systèmes, y compris :
- Systèmes radar
- Avions de combat F-35 Lightning II
- Sous-marins
- Drones
Malgré un accord commercial majeur avec Apple concernant les aimants terrestres rares, les États-Unis ne disposent que d'une seule mine de terres rares, située à Mountain Pass, en Californie. Plus de 95 % des minerais extraits sont envoyés en Asie pour raffinage.
Une solution sans terres rares pourrait réduire simultanément les coûts et les vulnérabilités stratégiques liées à ces matières.
Adaptation de DuctGPT
DuctGPT, initialement conçu pour identifier des matériaux résistant aux conditions extrêmes des réacteurs à fusion, a été adapté pour la recherche d'aimants. Contrairement aux modèles d'IA traditionnels basés sur l'analyse de données existantes, cette approche intègre des connaissances en physique des matériaux et en comportement électronique.
Cette méthode permet à l'IA de générer de nouvelles solutions plutôt que de s'appuyer uniquement sur des exemples connus. Le système peut également évaluer la faisabilité industrielle des matériaux proposés, en tenant compte de paramètres tels que :
- Le coût de production
- La disponibilité des matières premières
Cette capacité vise à éviter de remplacer un problème d'approvisionnement (en terres rares) par un autre (en nouveaux composants critiques).
Une continuité de recherche
Le Laboratoire d'Ames avait déjà démontré ses capacités en avril 2025. Il a développé un aimant sans terres rares à base de bismuth et de manganèse, conçu pour résister aux températures extrêmes et aux interférences magnétiques dans les moteurs électriques.
Pour ce faire, il a utilisé une méthode innovante consistant à isoler les cristaux magnétiques via un revêtement polymère.
L'intégration de DuctGPT vise à accélérer la découverte de tels composants tout en garantissant leur viabilité commerciale. Une réussite dans ce domaine aurait des retombées bien au-delà du secteur militaire.
Elle toucherait notamment :
- Les énergies renouvelables
- Les transports
- L'électronique grand public
Cette diversification des options disponibles pour les ingénieurs travaillant sur les technologies de demain est cruciale.
