Le PDG de Phononic, Tony Atti, affiche un large sourire tandis que l’ingénieur en chef de l’entreprise tient au-dessus de sa tête une boîte noire de la taille d’une boîte aux lettres au siège de la société à Durham, en Caroline du Nord. Cette boîte fournit toute l’énergie nécessaire pour chauffer ou rafraîchir un matelas intelligent, grâce aux puces électroniques de Phononic qui envoient des courants régulateurs de chaleur au lit haute technologie. L’autre option, qui consiste en l’utilisation de chauffage conventionnel et de ventilateurs, représente environ 100 fois sa taille, occupant presque plus d’espace que le matelas en lui-même.

 « Nous voulons absolument être connus grâce au moteur de refroidissement central interne qui permet à l’ensemble du dispositif de fonctionner », déclare Tony Atti. Les investisseurs, dont Venrock, GGV Capital et Tony Fadell (cofondateur de Nest et également membre du conseil d’administration de Phononic), ont cru en cette idée. Selon Pitchbook, ils auraient investi 159 millions de dollars pour une valeur récente d’environ 280 millions. Forbes estime que la start-up aurait généré 10 millions de dollars de revenus l’année dernière grâce à des ventes de composants refroidissants, de réfrigérateurs et de congélateurs. L’entreprise a refusé de se prononcer sur ces ventes.


Réussir à convaincre le fabricant de matelas Bryte Labs avec son pitch sur le « Phononic Inside » était un coup de maître pour Tony Atti, 45 ans. Ancien scientifique de la NASA devenu investisseur en capital-risque, Atti avait passé la dernière décennie à tenter de convaincre les firmes industrielles que les unités légères de refroidissement à l’état solide de Phononic pouvaient être utilisées pour garder les médicaments et la nourriture au frais de façon plus abordable et plus fiable que les réfrigérateurs traditionnels, qui utilisent des compresseurs mécaniques bruyants, encombrants et polluants comme ceux au fréon. Sa démarche n’avait pas rencontré de succès immédiat.

Jadis, les ingénieurs industriels cessaient toute conversation dès qu’ils entendaient le mot « thermoélectrique ». Cette technologie date des années 1830, lorsque le scientifique français Louis Peltier a découvert qu’un courant électrique circulant le long de deux ensembles de matériaux conducteurs (généralement le métal bismuth et le métalloïde tellurure) créait un effet refroidissant sur un côté, tandis que la chaleur était poussée vers l’autre. Quand les villes se dotèrent de l’électricité à la fin du 19ème siècle, l’effet qui porte maintenant le nom de Peltier faisait la promesse d’un moyen révolutionnaire de garder les maisons au chaud et la nourriture au frais – puis il s’est transformé en outil commercial. De petites imperfections dans les métaux conducteurs ont rendu le processus instable et inefficace, en particulier après la découverte du fréon dans les années 1920 (cet agent refroidissant chimique est actuellement éliminé progressivement, car il a un effet néfaste sur la couche d’ozone). Au cours du 20ème siècle, le refroidissement thermoélectrique s’est retrouvé largement relégué à des usages de niche tels que les lasers et les réfrigérateurs à vins domestiques.

Puis ont eu lieu les percées de l’informatique telles que les micro-puces. La même technologie des années 1980 que celle qui avait permis aux ingénieurs d’Intel d’embarquer de petits transistors sur des puces en silicium a également rendu les panneaux solaires plus fins et a conduit à la création des diodes électroluminescentes pour les ampoules, les postes de télévisions et les écrans d’ordinateurs.

À présent, estime Tony Atti, c’est le tour du thermoélectrique. Il avait eu vent d’une étude universitaire sur le sujet alors qu’il était déjà investisseur en capital-risque, à la recherche d’affaires dans le domaine de l’énergie, et il s’était dit que l’occasion était parfaite. « La science des matériaux et le génie chimique ont donné lieu à l’avènement des données, de la communication, du solaire et des LED. Pourquoi pas le refroidissement et la réfrigération ? », demande-t-il.

Ayant grandi à Buffalo dans l’état de New York au sein d’une famille italo-américaine, Tony Atti obtient un doctorat en chimie organique à l’Université de Californie du Sud, et il rejoint ensuite le Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA, basé à Pasadena, en tant que chercheur scientifique post-doctorant. Ayant attrapé le virus de l’entreprenariat, il quitte le laboratoire en 2000 pour commencer à investir, puis obtient un master en management.  

 

 

Tony Atti
Les puces développées par Phononic prennent beaucoup moins de place que les encombrants compresseurs mécaniques, offrant plus d’espace de stockage pour les produits. / Phononic.

 

À cette époque, il rencontre le professeur Patrick McCann de l’Université d’Oklahoma, qui effectuait alors des recherches sur le refroidissement thermoélectrique. Inspirés, Tony Atti et Patrick McCann fondent Phononic en 2009 avec Matt Trevithick, alors partenaire au sein de la société de placements Venrock. Les trois créateurs s’établissent à Durham, soutenus par 2 millions de dollars de la part de Venrock, ainsi que par un don de 3 millions de dollars de la part du ministère de l’énergie.

Alors que l’entreprise commence à faire la publicité de ses unités de refroidissement, l’héritage décevant de la technologie thermoélectrique s’avère être un obstacle. Tony Atti décide alors que Phononic fabriquerait ses propres produits dans les marchés les plus exigeants, avec l’idée qu’un succès sur ces derniers se répercuteront sur les autres. « Nous sommes allés voir le caïd de la récré et lui avons mis notre poing dans la figure pour prouver que notre technologie était fiable », plaisante-t-il.

Le premier coup de poing était adressé au marché des sciences du vivant. Soutenue par 15 millions de dollars supplémentaires en capital-risque, Phononic commence à proposer aux hôpitaux et aux centres de recherches une ligne de réfrigérateurs à l’état solide offrant plus d’espace sur une même surface que des réfrigérateurs à compresseurs, et un contrôle de la température plus précis. Les enjeux étaient grands. « Si nous mettons en danger des médicaments, des vaccins et des produits pharmaceutiques précieux, notre réputation est morte », se rappelle-t-il avoir pensé.

Phononic signe alors des accords avec des entreprises telles que UNC Rex Healthcare basée à Raleigh en Caroline du Nord, et envoie bientôt plusieurs milliers de ses réfrigérateurs de laboratoire Evolve par an. Les concurrents s’en rendent compte et, en 2018, l’entreprise Thermo Fisher Scientific, dont la capitalisation s’élève à 112 milliards de dollars, signe un accord exclusif pour utiliser les puces de Phononic dans deux de ses lignes de réfrigérateurs, dont le prix à l’unité varie entre 3 100 $ (2 800 €) et plus de 6 000 $ (5 425 €). Phononic s’attend à expédier plus de 5 000 produits de sciences du vivant cette année, que ce soit sous la forme d’unités de refroidissement pour Thermo Fisher ou pour sa propre marque Evolve.

 

Tony Atti
Puisque les congélateurs Phononic ne génèrent aucune chaleur ni vibration, ils peuvent être conservés près de la caisse enregistreuse – faisant des glaces un achat compulsif, comme les barres chocolatées ou autres confiseries. / Phononic

 

Le second coup de poing de l’entreprise était destiné à la niche thermoélectrique : le refroidissement des lasers pour les fibres optiques internet. Ces composants, qui peuvent se vendre à moins de 20 $ (18 €), offrent 10 à 30 % d’efficacité supplémentaire par rapport à leurs concurrents thermoélectriques tels que TEC Microsystems, si l’on en croit Phononic. Cela peut permettre d’économiser des milliers de dollars sur les coûts des centres de données. Au cours des deux dernières années, Phononic a vendu plus de 2 millions de composants de refroidissement pour laser, représentant près de 30 % de son revenu total de 2018. Ils représenteront probablement la moitié de ce que Forbes estime à 20 millions de dollars de revenus cette année.

Satisfait que Phononic se soit imposé dans la cour de récréation, Tony Atti se dirige maintenant vers la cafétéria, c’est-à-dire le marché global de la réfrigération commerciale qui s’élève à 33,5 milliards de dollars. En 2019, l’entreprise de 140 employés a signé un contrat avec Pepsi Bottling Company pour plusieurs centaines de réfrigérateurs.

L’obstacle le plus important auquel elle fait face est celui du coût initial. Ses réfrigérateurs à nourriture et boissons tendent à être plus chers à produire que les unités traditionnelles à compresseurs. Une plus grande stabilité et une réduction des coûts (par exemple, une plus grande capacité de stockage permet un approvisionnement moins fréquent) devraient compenser cela, selon Tony Atti.

« Lorsqu’ils seront plus modulables, et à mesure que les coûts diminueront, ils deviendront de plus en plus pertinents dans une industrie comme la nôtre », indique le vice-président de Pepsi Bottling, Randy Quirk, qui estime que cela prendra trois ans et demi au distributeur de Pepsi pour se remettre des coûts additionnels d’un réfrigérateur Phononic.

Le scepticisme des débuts s’estompe, bien que Tony Atti lutte toujours contre l’inertie d’une industrie se confortant dans une technologie vieille d’un siècle. Diffusant le message, Phononic produit massivement des congélateurs de comptoir pour des entreprises telles qu’Unilever, propriétaire des glaces Breyers and Good Humor. Les fans des Carolina Hurricanes à la PNC Arena de Raleigh achètent maintenant des glaces individuelles conservées dans les congélateurs Phononic. L’entreprise travaille également avec des partenaires en Asie, afin d’explorer la technologie dans le cadre de la climatisation.

Certains clients ont « fait savoir qu’ils n’achèteront désormais plus de solutions utilisant des compresseurs », conclue Tony Atti. « Cela est pour moi un puissant message ».