材料百态

       发高强度、耐高温、轻质化、功能化兼具的先进树脂基复合材料，是解决航空航天等领域先进装备制造难题的关键。近日，高分子材料基因组研发平台在华东理工大学诞生。平台通过对高分子材料研发中的结构性能进行数据挖掘，并集成机器学习性能预测、结构设计、配方及工艺参数优化等功能，使高性能高分子材料的研发大大提速。

       平台开发团队负责人、华东理工大学教授林嘉平表示，随着人工智能等新技术的发展，新材料研发工作正逐渐从科学家“经验试错”阶段转入“智能制造”阶段，高分子材料基因组研发平台便是大数据、人工智能与高分子材料研发领域开展融合创新的一项成果。

       数据库是构筑这一平台的基石。据介绍，团队目前已建成树脂结构性能数据库和基团间化学反应数据库，包含3万多种聚合物近15万条性能数据、58516种基元反应模板的近140万条化学反应数据。在此基础上，团队创建了面向高分子10余种性能的机器学习预测模型，使平台具备数据检索、性能预测、配方优化等多项功能。

       科研人员向记者演示：当用户使用该平台进行高分子材料性能预测时，先点击菜单项中的“绘制结构”，绘制出某种环氧树脂和固化剂的结构式，再点击“开始预测”，短短几秒，页面就会显示后台计算出的该环氧树脂在力学、热学、介电等方面的性能预测数据。

      “相比在实验室人工化学合成高分子材料，进而验证其性能，这种虚拟设计、高通量预测的方法可大大提高新材料的研发效率。”林嘉平说。

       运用该方法，林嘉平团队已研制出系列先进复合材料基体树脂，如固化温度小于300摄氏度、5%热分解温度大于650摄氏度、玻璃化转变温度大于600摄氏度的新型耐高温、易加工硅萘炔和硅芴炔树脂，耐高温、高韧性的新型聚硅炔酰亚胺树脂等。这些新型树脂经相关科研单位开展复合材料及构件性能评价，解决了我国在高性能高分子材料领域的部分需求。（记者吴振东）

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