UNE IA TROUVE COMMENT SE PASSER DE L'IRIDIUM

Pour produire de l’hydrogène propre, les électrolyseurs cassent l’eau avec de l’électricité. Dans le type le plus compact — les électrolyseurs à membrane échangeuse de protons (PEM) — une électrode doit dégager de l’oxygène dans un milieu très acide et très oxydant. Là, seuls les oxydes d’iridium ou de ruthénium sont à la fois actifs et assez durables.

Leur prix n’est pas le principal problème : le coût de l’hydrogène dépend davantage du rendement et de la durée de vie. Le problème, c’est l’approvisionnement. L’iridium est l’un des éléments industriels les plus rares, le ruthénium à peine moins, et tous deux sont des sous-produits de l’extraction des métaux du groupe du platine, une filière concentrée et rigide. Passer à l’échelle du gigawatt pourrait se heurter à ce mur.

Un laboratoire qui choisit ses expériences

Une équipe de Lila Sciences, une entreprise de Cambridge (Massachusetts), a construit une plateforme en boucle fermée automatisée à plus de 90 %. Les humains ne font que déplacer les échantillons et lancer les instruments.

• Des machines déposent des films minces mêlant plusieurs oxydes métalliques : 32 échantillons par lot, trois compositions chacun.
• Les films sont mesurés, puis testés dans l’acide sulfurique : leur facilité à dégager de l’oxygène (activité) et le métal qu’ils perdent (stabilité).
• Des modèles d’apprentissage automatique sont réentraînés à chaque tour. Un agent décide d’explorer de nouvelles zones ou d’affiner les bonnes, et un modèle de langage choisit l’expérience suivante en expliquant pourquoi.

Un cycle minimal prend environ 22 heures ; la plateforme teste environ 240 catalyseurs par semaine.

Une famille inattendue

Après 2 942 catalyseurs de 53 familles et 26 éléments, les meilleurs compromis entre activité et stabilité étaient dominés par des oxydes riches en palladium contenant d’infimes quantités d’autres métaux. Une surprise : l’oxyde de palladium seul est réputé mauvais pour cette réaction, et aucune famille de ce type n’avait été décrite.

Le champion, InMnPdOx, contient 99,91 % de palladium, seulement 0,06 % de manganèse et 0,03 % d’indium.

• Au départ : proche de l’oxyde de ruthénium (0,45 contre 0,41 volt de surtension — plus c’est bas, mieux c’est).
• Endurance : il est resté sous 0,5 volt pendant 1 000 heures. L’oxyde de palladium seul a franchi cette ligne après environ 200 heures ; son cousin au nickel-tantale après environ 470.
• Il a gardé 96 % de son palladium après 1 000 heures, contre 87 % pour l’oxyde de palladium seul et 59 % du ruthénium pour l’oxyde de ruthénium.
• Les meilleurs catalyseurs sans aucun métal précieux, à base de cobalt, ont lâché en moins de quatre heures.

Comparaison des champions au palladium avec l’oxyde de ruthénium : activité, stabilité, perte de métal, et (E) le test de longue durée sur 1 000 heures. — Figure 3, Jenewein, Habib Zadeh et al. (2026), arXiv:2609.30133.

Pourquoi tient-il ? En fonctionnement, InMnPdOx se couvre d’un réseau de nanostructures en aiguilles, des domaines de 2 nanomètres au plus. Sa chimie de surface est la même que celle de l’oxyde de palladium seul : selon les auteurs, c’est la structure qui fait la différence.

L’IA contre le chatbot

En rejouant la recherche sur les données réelles, l’agent de l’équipe a amélioré les meilleurs compromis plus vite que toutes les autres stratégies. L’optimisation bayésienne classique a fait à peu près aussi bien que le hasard — et un modèle de langage seul a fait pire que le hasard. Pour atteindre la famille du palladium avec 90 % de probabilité, l’agent a eu besoin de 11 familles de matériaux, le hasard de 18 ; le modèle de langage (Claude Opus 4.6) n’y est jamais arrivé en 50.

L’agent d’IA contre les autres stratégies (A), et combien de familles chacune a dû tester pour trouver le palladium (B) : le modèle de langage seul n’y est jamais arrivé. — Figure 5, Jenewein, Habib Zadeh et al. (2026), arXiv:2609.30133.

Une option à court terme, pas une solution définitive

Le palladium est lui aussi un métal précieux. Mais sa production annuelle dépasse celle de l’iridium de plus de dix fois, son principal usage historique — les pots catalytiques — décline avec l’électrification, et il est recyclé par des filières plus diverses. Il desserre la contrainte sans la supprimer.

Conflit d’intérêts : tous les auteurs sont salariés de Lila Sciences, qui a financé les travaux et a déposé ou pourrait déposer des brevets sur ces matériaux et sur la plateforme. Le mécanisme de cette durabilité reste à établir.