Nature Machine Intelligence a introduit via un article GraphMetaMat, une méthode inédite de conception de métamatériaux architecturés par intelligence artificielle, sur laquelle travaille des chercheurs de l’Institut Jean Lamour, composante du Carnot Icéel.
Des matériaux pensés pour répondre à un besoin précis
Les métamatériaux architecturés sont des structures dont les propriétés mécaniques ne dépendent pas uniquement de leur composition chimique, mais de leur géométrie interne. Jusqu’à présent, les outils disponibles permettaient de cibler des comportements simples et linéaires. Modéliser des réponses complexes, notamment face aux vibrations ou aux chocs, restait hors de portée.
C’est ce verrou que lève GraphMetaMat, une méthode combinant réseaux de neurones graphiques, apprentissage par renforcement et recherche arborescente.
Cela permet de concevoir à la demande des structures aux comportements mécaniques programmables, y compris les plus non-linéaires.
Ce que permet GraphMetaMat :
- Concevoir des structures capables d’absorber l’énergie d’un choc de façon contrôlée
- Programmer le comportement vibratoire d’un matériau selon les fréquences ciblées
- Générer des topologies nouvelles, inaccessibles aux méthodes traditionnelles
- Intégrer dès la conception les contraintes de fabrication additive
Des applications concrète pour l’industrie
Les résultats démontrent des performances supérieures aux matériaux conventionnels sur deux cas d’usage particulièrement porteurs : les équipements de protection personnelle et les véhicules électriques.
Dans ces secteurs, la maîtrise conjointe de la légèreté, de l’absorption d’énergie et de l’amortissement des vibrations est un enjeu industriel majeur.
GraphMetaMat ouvre la voie à une conception automatisée de matériaux tolérants aux défauts de fabrication et adaptables à des fonctionnalités spécifiques, présentant un changement de paradigme pour les industriels qui cherchent à accélérer leur cycle d’innovation matière.