新華社上海3月22日電（記者吳振東）研發(fā)高強度、耐高溫、輕質(zhì)化、功能化兼具的先進(jìn)樹脂基復(fù)合材料，是解決航空航天等領(lǐng)域先進(jìn)裝備制造難題的關(guān)鍵。近日，高分子材料基因組研發(fā)平臺在華東理工大學(xué)誕生。平臺通過對高分子材料研發(fā)中的結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，并集成機器學(xué)習(xí)性能預(yù)測、結(jié)構(gòu)設(shè)計、配方及工藝參數(shù)優(yōu)化等功能，使高性能高分子材料的研發(fā)大大提速。
平臺開發(fā)團(tuán)隊負(fù)責(zé)人、華東理工大學(xué)教授林嘉平表示，隨著人工智能等新技術(shù)的發(fā)展，新材料研發(fā)工作正逐漸從科學(xué)家“經(jīng)驗試錯”階段轉(zhuǎn)入“智能制造”階段，高分子材料基因組研發(fā)平臺便是大數(shù)據(jù)、人工智能與高分子材料研發(fā)領(lǐng)域開展融合創(chuàng)新的一項成果。
數(shù)據(jù)庫是構(gòu)筑這一平臺的基石。據(jù)介紹，團(tuán)隊目前已建成樹脂結(jié)構(gòu)性能數(shù)據(jù)庫和基團(tuán)間化學(xué)反應(yīng)數(shù)據(jù)庫，包含3萬多種聚合物近15萬條性能數(shù)據(jù)、58516種基元反應(yīng)模板的近140萬條化學(xué)反應(yīng)數(shù)據(jù)。在此基礎(chǔ)上，團(tuán)隊創(chuàng)建了面向高分子10余種性能的機器學(xué)習(xí)預(yù)測模型，使平臺具備數(shù)據(jù)檢索、性能預(yù)測、配方優(yōu)化等多項功能。
科研人員向記者演示：當(dāng)用戶使用該平臺進(jìn)行高分子材料性能預(yù)測時，先點擊菜單項中的“繪制結(jié)構(gòu)”，繪制出某種環(huán)氧樹脂和固化劑的結(jié)構(gòu)式，再點擊“開始預(yù)測”，短短幾秒，頁面就會顯示后臺計算出的該環(huán)氧樹脂在力學(xué)、熱學(xué)、介電等方面的性能預(yù)測數(shù)據(jù)。
“相比在實驗室人工化學(xué)合成高分子材料，進(jìn)而驗證其性能，這種虛擬設(shè)計、高通量預(yù)測的方法可大大提高新材料的研發(fā)效率?！绷旨纹秸f。
運用該方法，林嘉平團(tuán)隊已研制出系列先進(jìn)復(fù)合材料基體樹脂，如固化溫度小于300攝氏度、5%熱分解溫度大于650攝氏度、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度大于600攝氏度的新型耐高溫、易加工硅萘炔和硅芴炔樹脂，耐高溫、高韌性的新型聚硅炔酰亞胺樹脂等。這些新型樹脂經(jīng)相關(guān)科研單位開展復(fù)合材料及構(gòu)件性能評價，解決了我國在高性能高分子材料領(lǐng)域的部分需求。
（責(zé)任編輯：蔡文斌）
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