由于高分子材料的特性源于不同空間和時(shí)間尺度上的相互作用，導(dǎo)致高分子材料的開發(fā)需要對(duì)其多級(jí)結(jié)構(gòu)和行為具備極深的理解，而目前高分子模擬仿真缺少自動(dòng)化建模工具，現(xiàn)有建模手段通常需要手動(dòng)完成，效率低下并且依賴于個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，且適用于簡單體系，難以處理支化交聯(lián)并且包含多種單體的高分子材料，難以兼顧模擬尺度和精度。

      因此，復(fù)雜高分子體系的研發(fā)，迫切需要一款能覆蓋“單體-長鏈分子-聚合物”等多尺度的模擬仿真能力的強(qiáng)有力工具。

聚合物結(jié)構(gòu)與性能預(yù)測：

      需要研發(fā)滿足某特定功能的新高分子材料時(shí)，可以利用性能預(yù)測模型快速篩選出具備潛力的單體分子。再利用分子量分布預(yù)測方法評(píng)估該單體在給定聚合條件下得到的分子量分布，然后基于單體、分子鏈和反應(yīng)條件進(jìn)行更準(zhǔn)確的性能預(yù)測，如果滿足需求則進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，從而顯著的縮小需要搜索的化學(xué)空間。最后利用工藝優(yōu)化算法確定最優(yōu)的合成條件從而完成單體-結(jié)構(gòu)-合成條件的研發(fā)流程。

案例1展示：

      左圖為某類高分子材料斷裂伸長率預(yù)測結(jié)果(R2=0.96)，右圖為斷裂強(qiáng)度預(yù)測結(jié)果（R2=0.90）(數(shù)據(jù)已進(jìn)行脫密處理)。

案例2展示：

      上圖為某類高分子材料聚合后數(shù)均分子量（線性相關(guān)系數(shù)為0.98）預(yù)測結(jié)果，即使對(duì)聚合體系進(jìn)行了等比例縮小，預(yù)測值和實(shí)驗(yàn)值仍然具有良好的線性相關(guān)性(數(shù)據(jù)已進(jìn)行脫密處理)。

      目前，高分子材料在國防航天、電子工業(yè)、汽車工業(yè)、建筑行業(yè)等諸多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，已經(jīng)成為人類生產(chǎn)和生活中重要的一部分。而我們開發(fā)的AI輔助研發(fā)平臺(tái)覆蓋了分子-結(jié)構(gòu)-工藝-性能四個(gè)主要模塊，具有較好的普適性。目前該平臺(tái)目標(biāo)以滿足高分子纖維研發(fā)為主導(dǎo)同時(shí)兼顧橡膠和塑料等高分子材料，在同行業(yè)中具備可推廣性。