让高分子材料研发不再“大海捞针”

高分子材料被称为“工业味精”，无需大量使用，却决定产品关键性能。由于高分子体系极复杂，研发过程高度依赖经验试错。近日，从上海市经信工作党委组织的“上海产业向新行”专题调研中传来消息，华东理工大学材料科学与工程学院林嘉平团队历经十余年攻关打造的“AI plus Polymers”智能研发平台及高质量数据库，突破了高分子材料研发大海捞针痛点，为航空航天、高端装备领域关键材料“卡脖子”问题提供解决方案。

林嘉平团队核心成员、华东理工大学材料科学与工程学院副教授高梁介绍，之所以在国内率先布局以AI驱动的高分子研究，旨在探索跳过大量无效实验，更快更准发现新材料。

该平台已在具体研发过程中取得成效。上海塑料研究所给出了40组导电胶配方，每组配方均包含近20种物质，但比例各不相同。AI工具要通过学习这40组原始配方，推荐出一个最优配方，确保导电胶关键指标全部达标；而且，基于成本考虑，希望在保证性能前提下，将其中两个较贵的原料比例降到最低。依托多维优化算法，AI在百亿级化学空间内理解规律、逆向生成，通过三轮迭代完成了导电胶设计。

又如航天领域，薄膜太阳帆是一种大型空间结构展开构件，材料要求质量轻、刚度高、变形大，这些力学性能相互制约，传统试错实验很难获得兼具上述特性的材料。AI精准设计出聚硅炔酰亚胺树脂，在实现材料轻、刚、韧的基础上，还将材料短时最高使用温度从500℃提升至600℃以上。

据悉，目前多家航天单位、华谊集团、库贝化学等研究机构和新材料企业，已常态化地通过云端调用或本地部署，使用“AI plus Polymers”平台及数据库。平台已覆盖全国60余家单位的上千名研发人员，已发现潜在新材料1.27万个，其中94款完成实验室验证，2款已应用于实际。

林嘉平表示，团队已建成国内首个也是最大的高分子材料专用数据库，数据质量已经过企业实践和AI应用的检验。当前，“AI plus Polymers”平台已迭代至3.0版本。通专融合的Chat AIPolym大模型也已于近期发布，可通过更智能的人机交互，完成高性能树脂、有机光电材料、复合材料等多类型材料的定制化设计。