Conception virtuelle des matériaux, simulation & intelligence artificielle

La conception de nouveaux matériaux soutient des enjeux économiques, sociétaux et humains multiples : matériaux renouvelables, matériaux des dispositifs de santé, matériaux soutenant la décarbonation de la mobilité́ et de nos économies, pour ne citer qu’eux. Ce projet vise à créer une synergie renforcée entre les acteurs innovants du domaine des matériaux, les laboratoires de recherche en simulation, afin d’imaginer les matériaux de demain d’une manière efficace et digitalisée à travers des approches de simulation moléculaire et d’intelligence artificielle. La conception de nouveaux matériaux passe sans aucun doute par une meilleure connaissance de la matière à l’échelle des atomes et molécules pour ensuite extrapoler aux propriétés d’usage. On peut donc imaginer d’ici peu de concevoir le matériau sur ordinateur.

Dans la région de Sherbrooke, une dynamique remarquable est à l’œuvre sur la relation entre les milieux de recherche académique et industrielle : vallée des élastomères, C2MI, Zone d’innovation en Technologies Numériques, Institut Quantique. Inspirés par cet exemple, nous souhaitons partager avec nos collègues québécois le dynamisme de la région Rhône-Alpes dans ces domaines et développer des collaborations dans le domaine de la simulation moléculaire des matériaux.

Le territoire Rhône-Alpes est particulièrement riche d’acteurs du monde de la chimie, du secteur pharmaceutique et médical sans compter qu’il est un pôle mondial pour l’industrie du pneumatique et les nouvelles énergies. Avec le Pôle Matériau Cataroux, en cours de construction sur l’ancienne usine Michelin de Cataroux, nous entendons développer un centre d’importance internationale sur les matériaux innovants, de leur conception à leur recyclage pour tous les domaines de l’économie. Une visite du pôle Cataroux sera proposée avec l’intervention d’entreprises. Compte tenu des enjeux de l’innovation matériau pour l’histoire de la mobilité́, nous proposerons également une visite du Pavillon de l’Innovation Michelin pour illustrer les virages technologiques de la mobilité́ au cours des 150  dernières années.

Un atout considérable pour le développement de tels matériaux est le recours conjoint à l’expérimentation, à la simulation et aux outils de l’intelligence artificielle. Le laboratoire commun entre l’Université́ Clermont Auvergne, le CNRS, le CHU, et Michelin, SimatLab est un exemple de dynamique en la matière, avec un rayonnement national et international. Nous proposons un séminaire de conception virtuelle des matériaux détaillant les applications aux matériaux durables et la santé en particulier, avec des contributions en simulation moléculaire comme en intelligence artificielle. L’animation scientifique sera coordonnée par les Universités de Sherbrooke et Clermont Auvergne.

Cette journée permettra également de faire un point sur les avancées des méthodes de simulation moléculaire, des architectures de calcul, des tailles de systèmes et de l’apport de l’IA pour l’aide à l’interprétation et à l’accélération des simulations moléculaires. Quelle part va prendre la simulation moléculaire dans les années qui arrivent au côté de l’expérience et de la théorie ?