Optimisation évolutionnaire de systèmes de réfrigération magnétique utilisant des alliages magnétocaloriques – CoolMagEvo

Ce projet ANR CoolMagEvo est axé sur le développement d'une technologie alternative pour les applications de refroidissement : les systèmes de refroidissement magnétique à l'aide d'alliages magnétocaloriques. L'objectif innovant de ce projet est d'explorer la pertinence d'une approche numérique basée sur l'évolution artificielle pour la conception et l'optimisation des systèmes magnétocaloriques. Ces dispositifs sont des systèmes complexes car ils impliquent un grand nombre d'entités en interactions multi-physiques qui sont responsables de comportements émergents.
L’aspect innovant de ce projet consiste à associer différents domaines de recherche qui ne sont pas habituellement amenés à collaborer ensemble. Le consortium intégrera des experts de mesures expérimentales et de science des matériaux, des spécialistes de la simulation multi-physiques et multi-échelles et enfin des spécialistes en intelligence artificielle et méthodes bio-inspirées.
Ce projet nécessitera d'abord une caractérisation détaillée des propriétés physiques de plusieurs familles de nouveaux alliages magnétiques plus puissants avec un effet magnétocalorique géant autour de leur transition de phase magnétique de 1er ordre. Ces mesures seront ensuite incorporées dans un modèle multi-physique assurant la cohérence thermodynamique des différents paramètres physiques afin de calculer les performances des systèmes de refroidissement magnétiques en termes d’écart de température, de puissance de refroidissement et d'efficacité énergétique. Cet outil de simulation, validé expérimentalement sur des prototypes, constitue la fonction d'évaluation qui sera implémentée dans un algorithme évolutionnaire combiné à l'intelligence artificielle (IA) type deep-learning et associé à des capacités de calcul massivement parallèles. Ces méthodes de calcul bio-inspirées fourniront potentiellement des optimisations et des formes d'architectures innovantes que l'esprit humain n'a pas encore considéré.