Tandis que le réchauffement climatique ne fait que s'aggraver, un groupe de chercheurs a choisi d'exploiter les capacités de l'IA pour concevoir des matériaux révolutionnaires. Dans le domaine du bâtiment, ils pourraient notamment aider à mieux conserver la fraîcheur lors des périodes de canicule. 

Ce n'est pas un scoop. Le réchauffement climatique continue de s'aggraver. En témoignent les records de chaleur enregistrés entre 2015 et 2025, la décennie la plus chaude de l'histoire. En moyenne, la température ambiante se situait près de 2 ° C au-dessus des niveaux de l'ère pré-industrielle.

Les conséquences, vous les connaissez sûrement : disparition accélérée de certaines espèces animales, multiplications des catastrophes naturelles (inondations, séismes, tornades, incendies, sécheresses, etc.) et des périodes caniculaires en été, élévation du niveau de la mer, dégradations des sols… Face à l'urgence de la situation, de nombreux scientifiques planchent à travers le monde sur des technologies qui pourraient aider l'Humanité à renverser la tendance, ou du moins à s'adapter à ce nouveau monde.

L'IA pour accélérer les processus de test

C'est notamment le cas d'un groupe de chercheurs américains, chinois, suédois et singapouriens. Ces experts viennent justement de présenter leurs derniers travaux dans la prestigieuse revue scientifique Nature. Pour résumer, ils ont exploité la puissance de l'IA pour concevoir de nouveaux méta-émetteurs thermiques, des matériaux dotés d'une grande capacité d'absorption et d'évacuation de la chaleur.

Depuis des années maintenant, la nanophotonique thermique est au centre de nombreuses études scientifiques. Pour vulgariser, ce domaine s'attarde spécifiquement sur les interactions entre la lumière et la matière à des niveaux nanométriques. Les applications sont légions : énergie, médecine, informatique, industrie, aérospatial, etc. Toutefois, les progrès sont lents. Pour concevoir ces émetteurs thermiques, les chercheurs n'ont pas d'autres choix que d'essayer différents mélanges de molécules et de constater ou non leur efficacité pour tel ou tel champ d'application. Un processus long et fastidieux.

Une peinture anti-canicule

C'est ici que l'IA rentre dans l'équation. Grâce à elle, l'équipe de chercheurs citée à plus haut a développé une plateforme d'optimisation reposant sur l'apprentissage automatique. Concrètement, l'intelligence artificielle se charge de tester toutes les combinaisons possibles et d'évaluer leurs performances. De cette manière, les chercheurs ont été en mesure de générer pas moins de 1500 nouveaux méta-émetteurs thermiques. Exploités dans le secteur du BPTP, ils pourraient permettre de mieux lutter contre la chaleur en offrant une meilleure régulation de la température à l'intérieur des habitations.

Cette méthode pourrait en outre aider à réduire les îlots de chaleur, ces fameux pics de température enregistrés dans les zones urbaines liés à la bétonnisation et l'activité humaine (climatisation, chauffage, éclairage public, rejets industriels, etc.).

Des résultats très prometteurs

Parmi toutes les structures conçues, les chercheurs ont décidé de passer au banc d'essai 7 d'entres elles notamment en raison de leur capacité de refroidissement radiatif diurne supérieure. Grâce à un revêtement à base de dyoxide de titane et polymères, ils ont pu créer une peinture spéciale pour les bâtiments.

D'après les tests réalisés, cette peinture a permis de baisser en moyenne la température sur le toit d'un immeuble de 5,6 ° C par rapport à une peinture blanche conventionnelle. Les gains sont encore plus importants face à une peinture grise industrielle : jusqu'à 21 ° C de moins !

Selon l'équipe, cette peinture pourrait permettre d'économiser jusqu'à 15 800 kilowatts d'énergie par an dans les villes les plus chaudes de la planète comme Rio de Janeiro ou Bangkok. En effet, il faut savoir qu'un climatiseur classique consomme environ 1 500 kW par an à lui seul.

En dehors du BPT, le champ d'application de ces matériaux est déjà large. L'industrie aérospatiale pourrait les utiliser pour améliorer la gestion thermique des satellites par exemple. Il en va de même dans l'industrie automobile. Les constructeurs pourraient s'en emparer pour offrir aux carrosseries une meilleure capacité d'absorption de la chaleur. Quoiqu'il en soit, les chercheurs sont déterminés à poursuivre dans cette voie et à perfectionner cette technologie : “L'apprentissage automatique n'est peut-être pas la solution à tout, mais les exigences spectrales uniques de la gestion thermique le rendent particulièrement adaptés à la conception d'émetteurs thermiques de haute performance”, assure Kan Yao, co-auteur et chercheur associé à cette étude.

Source : Neowin, Techniques-ingénieurs.fr