L'IA découvre 25 nouveaux aimants pour réduire la dépendance aux terres rares dans les véhicules électriques

Une méthode plus intelligente pour la recherche d'aimants

Des scientifiques de l'Université du New Hampshire ont déployé l'intelligence artificielle pour s'attaquer à l'un des défis les plus pressants de l'industrie moderne : mettre fin à la dépendance aux aimants en terres rares, dont la production est dominée par la Chine. En entraînant des modèles d'apprentissage automatique à analyser de manière autonome des milliers d'articles scientifiques, les chercheurs ont construit la Northeast Materials Database – un catalogue de 67 573 composés magnétiques – et ont identifié 25 matériaux jusqu'alors inconnus qui conservent leur magnétisme à haute température.

L'étude, publiée dans Nature Communications en octobre 2025 et dirigée par Suman Itani, Yibo Zhang et le physicien principal Jiadong Zang, représente un bond en avant significatif dans la science des matériaux. Financé par le Bureau des sciences énergétiques fondamentales du Département américain de l'énergie, le projet a utilisé le traitement du langage naturel pour extraire des données expérimentales de la littérature scientifique à une échelle qu'aucune équipe humaine ne pourrait reproduire seule.

Pourquoi la température de Curie est le test décisif

La propriété clé que l'IA devait prédire est la température de Curie – le point auquel un matériau perd son magnétisme en raison de la chaleur. Pour les moteurs électriques des voitures ou des éoliennes, les aimants doivent rester stables dans des conditions de fonctionnement intenses. La plupart des matériaux candidats échouent à ce test. Les 25 composés nouvellement identifiés le réussissent, ce qui en fait des candidats viables pour des applications industrielles réelles.

"Accélérer la découverte de matériaux magnétiques durables peut réduire la dépendance aux éléments de terres rares et diminuer le coût des véhicules électriques et des systèmes d'énergie renouvelable", a déclaré le chercheur principal Suman Itani.

Le système d'IA réduit le nombre de composés magnétiques les plus viables sur lesquels se concentrer expérimentalement, ce qui réduit considérablement le calendrier de recherche et développement par rapport aux tests de laboratoire traditionnels par essais et erreurs.

Les enjeux géopolitiques

L'urgence derrière cette recherche n'est pas purement scientifique. La Chine transforme environ 90 % des éléments de terres rares mondiaux et domine la production d'aimants permanents frittés – des matériaux essentiels pour les groupes motopropulseurs des véhicules électriques, les éoliennes, les centres de données et les systèmes de défense. Le 4 avril 2025, Pékin a intensifié les tensions en imposant des exigences de licences d'exportation sur sept éléments de terres rares lourdes, dont le dysprosium et le terbium.

Les conséquences ont été rapides. Les prix de l'oxyde de néodyme-praséodyme ont grimpé de près de 40 % en un seul mois, et les constructeurs automobiles, dont Tesla, Ford et GM, se sont empressés de sécuriser leurs approvisionnements. Certaines usines ont brièvement réduit leurs taux d'utilisation à mesure que la chaîne d'approvisionnement ressentait la pression. La base de données de l'UNH offre une réponse structurelle à long terme : bon nombre de ses 67 573 matériaux catalogués ne contiennent aucun élément de terres rares, ce qui ouvre des voies potentielles pour des aimants abordables et géopolitiquement sûrs.

Une vague plus large de recherche sans terres rares

Les conclusions de l'UNH arrivent au milieu d'une vague plus large de recherche sur les aimants alternatifs. À l'Université du Minnesota, le physicien Jian-Ping Wang a développé des aimants en nitrure de fer (Fe₁₆N₂) qui rivalisent avec les performances de certains aimants conventionnels en terres rares. Sa startup, Niron Magnetics, progresse vers une production à l'échelle commerciale en utilisant des équipements industriels existants – contournant ainsi entièrement la chaîne de transformation spécialisée des terres rares, dominée par la Chine.

Les gouvernements occidentaux se précipitent simultanément pour sécuriser des chaînes d'approvisionnement alternatives. Les États-Unis ont conclu des accords de transformation nationaux avec MP Materials, tandis que l'Union européenne investit dans des installations de séparation des terres rares et constitue des stocks stratégiques dans le cadre de sa loi sur les matières premières critiques.

De la base de données à l'usine

L'écart entre la découverte en laboratoire et le déploiement industriel reste réel. Les 25 composés nouvellement identifiés nécessitent encore une validation expérimentale approfondie avant de pouvoir être intégrés à la fabrication de moteurs. Néanmoins, la Northeast Materials Database raccourcit fondamentalement ce parcours – permettant aux chercheurs du monde entier de filtrer et de hiérarchiser les candidats les plus prometteurs par le calcul plutôt que par des années de tests pratiques.

Alors que la course à l'électrification des transports s'intensifie, des avancées comme celle de l'UNH pourraient s'avérer aussi stratégiquement importantes qu'elles sont scientifiquement élégantes – remodelant à la fois les chaînes d'approvisionnement et la géopolitique de la transition vers une énergie propre.