高性能树脂是一种高分子材料。传统方法开发一款低温固化、耐高温、高韧性的高性能树脂通常需要5至8年,研发投入约900万元。但在“AI+新材料”研发模式下,时间和投入可以压缩到一年和80万元。这种效率提升和成本降低主要得益于人工智能技术的应用。

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,打造了“AI plus Polymers”智能研发平台及高质量数据库,为国内航空航天和高端装备领域关键材料的“卡脖子”问题提供了颠覆性解决方案。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。由于高分子体系极其复杂,研发过程高度依赖经验试错。林嘉平团队的核心成员、副教授高梁介绍,他们在国内率先布局以AI驱动的高分子研究,旨在跳过大量无效实验,更快更准地发现新材料。

上海塑料研究所曾求助解决一个导电胶难题。导电胶是电子通讯领域至关重要的高性能聚合物材料。研究所提供了40组导电胶配方,每组配方包含近20种物质但比例不同。AI工具通过学习这些原始配方,推荐出一个最优配方,确保导电胶在强度、电阻率、黏度、触变等关键指标全部达标。最终,AI仅用三轮迭代就完成了导电胶的精准设计,且只用了13种物质,性能完全达标。

AI在航天领域的应用也取得了显著成果。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。但AI接管实验后,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。




