NVIDIA accélère les découvertes scientifiques en matière de matériaux grâce à des pipelines de traitement de données et des microservices d’intelligence artificielle dédiés à la chimie et à la science des matériaux, présentés lors de la conférence SC25 à Saint-Louis. Ces innovations visent à développer de nouveaux matériaux pour des technologies futures telles que les centres de données refroidis par immersion, les écrans numériques haute résolution et les batteries à longue durée de vie, en optimisant des critères comme la durabilité, l’efficacité énergétique et les performances. Parmi les démonstrations phares figure celle du Laboratoire national Brookhaven, qui utilise la plateforme NVIDIA Holoscan pour visualiser des matériaux à une résolution inférieure à 10 nanomètres, grâce à des données traitées en temps réel provenant du NSLS-II, un synchrotron à rayons X ultrapuissant. Ce traitement accéléré permet aux chercheurs d’obtenir des retours quasi instantanés pendant les expériences, d’identifier rapidement les zones d’intérêt et d’observer en direct l’évolution des propriétés matérielles, optimisant ainsi la gestion des ressources coûteuses comme le NSLS-II. Parallèlement, NVIDIA a lancé deux microservices intégrés à NVIDIA NIM dans le cadre de son écosystème ALCHEMI : l’un pour la recherche par conformères en lots, l’autre pour les simulations dynamiques moléculaires à haut débit. Ces outils permettent de prédire avec précision les propriétés atomiques des matériaux. Des entreprises comme ENEOS (Japon) et Universal Display Corporation (États-Unis) sont déjà utilisatrices précoces de ces microservices. ENEOS applique ces technologies pour découvrir de nouveaux fluides de refroidissement immersion pour les centres de données et des catalyseurs pour la production d’hydrogène. Grâce à ALCHEMI, son équipe a pu évaluer jusqu’à 10 millions de candidats liquides et 100 millions de molécules pour la réaction d’évolution de l’oxygène en quelques semaines — un gain de performance d’au moins 10 fois par rapport aux méthodes antérieures. Cela a permis d’élargir considérablement l’échantillonnage et d’obtenir des résultats plus physiquement réalistes. Universal Display Corporation (UDC) exploite ALCHEMI pour accélérer la découverte de nouveaux matériaux OLED, essentiels pour des écrans plus économes en énergie, plus précis en couleur et plus performants. Le nombre de molécules possibles pour un OLED est estimé à 10¹⁰⁰, un espace d’exploration inabordable par les méthodes classiques. Grâce à l’accélération GPU et au microservice de recherche par conformères, UDC peut désormais évaluer des milliards de candidats jusqu’à 10 000 fois plus vite. Les simulations dynamiques moléculaires sont elles aussi accélérées jusqu’à 10 fois, passant de plusieurs jours à quelques secondes grâce à l’exploitation parallèle sur plusieurs GPU. Cette accélération permet à l’équipe de se concentrer sur l’analyse créative des résultats plutôt que sur les calculs, accélérant ainsi le développement de technologies comme les OLED phosphorescentes bleues, prometteuses pour une meilleure efficacité énergétique. Ces avancées s’inscrivent dans le cadre d’un écosystème plus vaste de plus de 150 bibliothèques et cadres CUDA-X, conçus pour résoudre des problèmes réels en science et ingénierie. L’approche de NVIDIA, combinant puissance de calcul, intelligence artificielle et optimisation logicielle, transforme profondément la recherche fondamentale, en rendant possible l’exploration à grande échelle de l’espace chimique, tout en réduisant les coûts et les délais de développement. Ces collaborations illustrent comment l’informatique accélérée devient un levier fondamental pour l’innovation durable dans des secteurs clés comme l’énergie, l’électronique et les matériaux avancés.