Une météorite aurait des propriétés combinant celles du cristal et du verre pour conduire la chaleur. Cette découverte, due au machine learning, pourrait avoir d’importantes conséquences pour réduire l’empreinte carbone dans certains pans de l’industrie.
Comment une météorite trouvée il y a trois siècles peut-elle bénéficier d’un machine learning avancé et de physique quantique pour réduire l’impact carbone de la production d’acier ? C’est la question à première vue plutôt étrange qui se retrouve au cœur d’une étude, parue dans la revue PNAS le 11 juillet 2025.
Des scientifiques français et suisses élaborent une théorie, selon laquelle il devrait exister un matériau capable de conduire la chaleur à la fois à la manière du cristal et à celle du verre. Ces deux matériaux s’opposent sur ce point, car la structure moléculaire d’un cristal est extrêmement ordonnée, tandis que le verre est désordonné. Ce qui a pour effet de faciliter la conductivité thermique du cristal pour des températures basses, tandis que le verre se révèle plus efficace lorsque le mercure augmente.
En théorie : quelque part entre le verre et le cristal
Les chercheurs sont d’abord partis de la théorie, en créant une équation prévoyant l’existence d’un matériau pouvant jouer les deux rôles à la fois. Au niveau moléculaire, la structure d’un matériau pourrait faire circuler la chaleur comme dans du cristal et dans du verre, ce qui revient à obtenir une conductivité stable, quel que soit le niveau de température.
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Un cristal de gallium. // Source : foobar – Wikimedia Commons
Pour cela, il faudrait un matériau avec des molécules agencées de manière ordonnée, à la manière d’un cristal, mais avec une géométrie qui se rapproche davantage du verre. Au niveau quantique, cela reviendrait à fournir la meilleure conductivité possible.
Cela a été obtenu grâce à un travail de machine learning. Les chercheurs ont simulé plusieurs types de matériaux et leurs capacités en termes de conductivité de chaleur, jusqu’à ce que le programme informatique arrive à déterminer quelle était la meilleure solution disponible.
En pratique : une météorite prometteuse
Avec ces informations en tête, ils ont déterminé que le dioxyde de silicium, que l’on trouve notamment dans un minéral appelé tridymite, pourrait jouer ce rôle. Ce composant connu depuis des décennies se retrouve notamment dans des météorites. Ça tombe bien : il y a justement une météorite qui correspond. Elle a été retrouvée dans la ville allemande de Steinbach en 1724 et est aujourd’hui conservée au Muséum d’histoire naturelle de Paris.
Après examen, il s’avère que la météorite a bien une structure atomique quelque part entre le cristal et le verre. Après expérience, il s’avère que la conductivité de la chaleur est la même, qu’on soit à -200 degrés, ou à +100.
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Des météorites martiennes. // Source : Flickr/CC/Maia C
L’avantage avec les matériaux dérivés de la tridymite, c’est qu’ils ne se trouvent pas que dans les météorites. Les roches volcaniques terrestres en contiennent aussi, ce qui rend possible une utilisation dans l’industrie. C’est notamment le cas dans la production d’acier, une branche extrêmement polluante qui nécessite 1,3 kilo de CO2 pour aboutir à seulement 1 kilo d’acier. D’après les auteurs de l’étude, ce type de matériau pourrait servir à mieux contrôler la chaleur utilisée dans les fonderies pour produire de l’acier avec beaucoup moins d’énergie.