IMDEA : l'IA prédit la résistance au feu des polymères

Des chercheurs de l'Institut IMDEA Matériaux ont mis au point un modèle d'intelligence artificielle capable de prédire avec précision la résistance au feu des résines époxy, des polymères largement utilisés dans la construction, l'automobile, l'électronique et l'aérospatiale. Cette innovation, publiée dans la revue Polymer Degradation and Stability, offre une alternative rapide et économique aux méthodes traditionnelles de développement de matériaux ignifuges. L'incendie représente un danger majeur pour ces matériaux. Pour le mitiger, les industriels y ajoutent des retardateurs de flamme, en particulier des composés phosphorés, reconnus comme une alternative sans halogène plus sûre. Historiquement, la conception et la validation de ces additifs reposaient sur des essais en laboratoire longs, coûteux et sensibles aux variations expérimentales. Pour contourner ces obstacles, l'équipe, dirigée par le professeur De Yi Wang et coordonnée par la chercheuse Qiong Tan, a entraîné un algorithme d'apprentissage automatique sur un jeu de données comprenant 510 composites époxy enrichis de retardateurs phosphorés. Le modèle analyse la structure moléculaire des additifs, la formulation du polymère et divers paramètres opérationnels. Il permet de prédire deux indicateurs essentiels de la résistance au feu : la classification UL-94, qui évalue le comportement du matériau face à une source d'ignition standardisée, et l'indice d'oxygène limite, qui mesure la concentration minimale d'oxygène nécessaire à la combustion. La combinaison de ces deux métriques offre une vision complète du comportement réel du matériau en cas d'incendie. Au-delà de la simple prédiction, le travail se distingue par un cadre d'évaluation innovant qui intègre les résultats de l'intelligence artificielle dans un système de classification unifié et intuitif. Les performances ignifuges des matériaux y sont réparties en quatre niveaux sémantiques : excellent, bon, modéré ou faible. Cette approche facilite directement la prise de décision des ingénieurs et des concepteurs, en leur permettant d'identifier rapidement les polymères les plus prometteurs. Le modèle a déjà fait l'objet de validations réussies sur des études de cas indépendantes, confirmant sa robustesse et son utilité pratique. L'Institut IMDEA Matériaux prévoit désormais d'élargir sa base de connaissances à d'autres familles de polymères et de retardateurs de flamme. Les applications directes de cette technologie pourraient améliorer significativement la sécurité des composants électroniques, des batteries de véhicules électriques, des habitations d'avion et des structures de bâtiment. En réduisant drastiquement les cycles de recherche et développement, cette intelligence artificielle ouvre la voie à une génération de matériaux plus sûrs et plus performants.