欧美色盟,色婷婷AV一区二区三区之红樱桃,亚洲精品无码一区二区三区网雨,中国精品视频一区二区三区

軟件平臺截圖

3月9日，記者從華東理工大學了解到，由該校林嘉平教授團隊開發的AI plus高分子軟件平臺，通過對高分子材料研發中的結構性能進行數據挖掘，并集成機器學習性能預測功能、結構設計、配方及工藝參數優化等功能，加速高性能高分子材料的研發，推動大數據和人工智能技術為復合材料用高性能樹脂產業賦能。

瞄準“卡脖子”難題

率先開展高分子材料基因工程研究

先進樹脂基復合材料在航天航空領域獲得越來越廣泛的應用。近年來，碳纖維在國家重點支持下已取得突破，然而匹配高性能碳纖維的基體樹脂發展緩慢，被嚴重“卡脖子”，成為制約先進裝備發展的關鍵瓶頸，亟需解決先進樹脂基復合材料的高強度、耐高溫、輕質化和功能化等難以兼具的難題。

事實上，華東理工大學在高分子材料尤其是特種樹脂研究方面具有深厚基礎和研究特色。例如，華理兼職教授杜磊自本世紀初就帶領團隊中青年科研人員，在耐高溫、耐燒蝕的高性能樹脂及其復合材料研究方面，取得了豐碩成果，獲國家科技發明二等獎、國家科技進步二等獎。

但面對“卡脖子”難題，未來復合材料用樹脂的研究如何走出中國自己的發展之路？如何搞出高分子樹脂的結構設計方法，從分子結構的源頭去設計滿足需求的新樹脂？這是林嘉平團隊常常思考的問題。

“開展以大數據技術為驅動、以AI為核心的高分子材料基因工程研究，可為解決這些難題提供有效手段，加速新材料的研發步伐。”林嘉平教授說。

林嘉平教授團隊工作照（高性能聚合物性能測試）

據林嘉平教授介紹，2011年材料基因組工程被正式提出后，已經成為目前材料研究前沿領域的重要方法論，新材料的研發也從科學家的經驗“試錯”時代跨入“智能制造”時代。挑戰與機遇并存，他帶領團隊牽頭承擔了系列國家重大重點項目，在國家自然科學基金委、上海市科委的支持和資助下，聯合復合材料界著名高校和科研院所，在國內率先開展了高分子材料基因工程研究，并取得了系列成果。

結構設計截圖

配方優化截圖

基因組合及篩選是材料基因工程的核心，團隊目前已建立了針對耐高溫樹脂設計的高分子材料基因組新方法。從“基元-結構-性能”構效關系出發，根據性能要求，設計和選取不同結構基元（基因），通過組合獲得海量候選結構，然后進行性能預測和高通量篩選，為設計先進高分子材料提供了有效途徑。運用該方法，團隊研制了系列先進復合材料基體樹脂。如固化溫度小于300 ℃、5%熱分解溫度大于650 ℃、玻璃化轉變溫度大于600 ℃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，其加工性能、耐熱和界面性能優于聚酰亞胺，力學性能與聚酰亞胺相當。相關新型樹脂已由多家航空航天院所開展復合材料及構件性能評價，解決了國家在高性能高分子材料領域的亟需。

AI和數字化技術同高分子材料

交叉領域的重要成果

AI plus高分子軟件平臺的誕生，是AI和數字化技術同高分子材料交叉領域的重要成果。而數據庫，則是材料基因工程的基石。目前團隊已建成了國內首個樹脂結構性能數據庫和基團間化學反應數據庫，包含3萬多種聚合物的將近15萬條性能數據、58516種基元反應模板的近140萬條化學反應數據。

林嘉平教授團隊工作照（指導搭建數據庫和軟件平臺）

值得一提的是，這些數據主要依靠過去三年尤其是疫情期間團隊數十名研究生和本科生整理錄入，在培養學生文獻閱讀和科研素養的同時，以一條條規范存儲的數據搭建起國內首個高分子專用數據庫，是科研育人的新實踐。

基于數據庫，團隊創建了面向高分子十余種性能的機器學習預測模型，并構建了高分子材料基因組研發平臺，具備數據檢索、性能預測、配方優化等多個功能。

通過團隊的現場演示，記者看到，用戶在使用AI plus高分子軟件平臺進行高分子材料性能預測功能時，只需要通過點擊“繪制結構”，分別將所繪制的環氧樹脂和固化劑轉化的字符串輸入到對應的輸入框中，再通過點擊“開始預測”，短短幾秒，頁面就會返回后臺計算出來的環氧樹脂性能預測數據。這種虛擬設計、高通量預測的方法將大大提高其研發效率。據林嘉平教授介紹，AI plus高分子軟件平臺目前已在上海華誼集團樹脂廠、上海航天八院、晉飛碳纖科技和金山石化院等企業試用，將擇機向社會公開使用。

“AI plus高分子軟件具有輸入樹脂結構、快速獲得其力學、熱學和介電等性能的功能。同樣都是基于機器學習的軟件，AI plus高分子較對話類的ChatGPT具有更高技術含量，體現出我國研究人員在AI交叉領域的貢獻。”林嘉平教授說。

林嘉平教授團隊工作照（團隊老師合影）

面向新一代先進復合材料基體樹脂中的結構設計難題，華東理工大學將同相關團隊和企業開展更加深入的合作，推進AI plus高分子研究范式向產業全鏈條發展，努力抓住當前數字化和人工智能對新材料產業的變革契機，以更快效率、更低成本研制出高性能高分子及其復合材料，實現高性能高分子尤其是“卡脖子”高分子材料的原始創新和智能制造。