Pour faire tourner l’intelligence artificielle, il ne suffit pas d’aligner des serveurs. Il faut surtout les refroidir. Et c’est là que le bât blesse. Selon un rapport de l’International Energy Agency, les centres de données ont consommé 415 térawattheures d’électricité dans le monde en 2024, soit quasiment l’équivalent de la consommation annuelle de la France. D’ici 2030, cette demande pourrait plus que doubler, pour atteindre 945 TWh, portée en grande partie par l’explosion des usages liés à l’IA. Une trajectoire énergivore, qui interroge la soutenabilité à long terme du modèle actuel.

Face à ce mur énergétique, des chercheurs explorent des pistes radicalement nouvelles. À l’University of Houston, une équipe du département d’ingénierie biomoléculaire vient de mettre au point un matériau inédit pour les puces électroniques. Il s’agit d’un isolant bidimensionnel ultrafin, dit « Low-K », c’est-à-dire à faible constante diélectrique. Concrètement, ce matériau ne conduit pas l’électricité, mais laisse circuler les forces électrostatiques nécessaires au fonctionnement des circuits.

Pourquoi est-ce crucial ? Parce que dans les puces actuelles, une grande partie de la chaleur provient justement des interférences électriques entre composants. En réduisant ces interactions parasites, cet isolant permet aux processeurs de fonctionner à haute vitesse tout en produisant beaucoup moins de chaleur. Résultat : des serveurs plus efficaces, qui nécessitent moins de refroidissement, donc moins d’électricité, sans sacrifier les performances. Pour fabriquer ces films Low-K, les chercheurs ont utilisé une technique appelée « polymérisation interfaciale synthétique », popularisée notamment par le chimiste Omar M. Yaghi, prix Nobel de chimie 2025. Le principe : assembler des briques moléculaires légères, comme le carbone, un peu à la manière d’un jeu de Lego à l’échelle atomique. On obtient ainsi des feuillets cristallins ultrarésistants, capables de supporter des températures élevées tout en maintenant une excellente stabilité électrique.

Ces nouveaux isolants offrent un double avantage. D’un côté, ils améliorent la dissipation thermique dans les centres de données dédiés à l’IA. De l’autre, ils pourraient à terme bénéficier à toute l’électronique grand public, des smartphones aux ordinateurs. Si la technologie passe le cap de l’industrialisation, elle pourrait devenir l’un des leviers clés pour freiner l’explosion énergétique de l’intelligence artificielle — et rappeler que l’innovation matérielle reste aussi stratégique que les algorithmes.

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