AI‐Guided Inverse Design and Discovery of Recyclable Vitrimeric Polymers

计算机科学 反向 聚合物 多尺度建模 生化工程 人工智能 理论计算机科学 材料科学 数学 化学 计算化学 工程类 几何学 复合材料
作者
Yiwen Zheng,Prakash Thakolkaran,Agni Kumar Biswal,Jake A. Smith,Ziheng Lu,Shuxin Zheng,Bichlien H. Nguyen,Siddhant Kumar,Aniruddh Vashisth
出处
期刊:Advanced Science [Wiley]
标识
DOI:10.1002/advs.202411385
摘要

Abstract Vitrimer is a new, exciting class of sustainable polymers with healing abilities due to their dynamic covalent adaptive networks. However, a limited choice of constituent molecules restricts their property space and potential applications. To overcome this challenge, an innovative approach coupling molecular dynamics (MD) simulations and a novel graph variational autoencoder (VAE) model for inverse design of vitrimer chemistries with desired glass transition temperature ( T g ) is presented. The first diverse vitrimer dataset of one million chemistries is curated and T g for 8,424 of them is calculated by high‐throughput MD simulations calibrated by a Gaussian process model. The proposed VAE employs dual graph encoders and a latent dimension overlapping scheme which allows for individual representation of multi‐component vitrimers. High accuracy and efficiency of the framework are demonstrated by discovering novel vitrimers with desirable T g beyond the training regime. To validate the effectiveness of the framework in experiments, vitrimer chemistries are generated with a target T g = 323 K. By incorporating chemical intuition, a novel vitrimer with T g of 311–317 K is synthesized, experimentally demonstrating healability and flowability. The proposed framework offers an exciting tool for polymer chemists to design and synthesize novel, sustainable polymers for various applications.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
1秒前
谢紫微完成签到,获得积分10
1秒前
子车茗应助Blue_Pig采纳,获得20
1秒前
2秒前
choudandan4401完成签到,获得积分10
2秒前
安慕希发布了新的文献求助10
3秒前
葫芦家二娃完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
西门戆戆完成签到,获得积分10
6秒前
YZT8848完成签到,获得积分10
6秒前
研友_VZG7GZ应助安静碧灵采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
9秒前
ddd完成签到,获得积分10
9秒前
xg发布了新的文献求助10
9秒前
苹果衬衫发布了新的文献求助10
9秒前
iconcrete完成签到,获得积分0
9秒前
10秒前
桐桐应助练习者采纳,获得10
10秒前
谢紫微发布了新的文献求助10
10秒前
12秒前
彭于彦祖应助安第斯鼠属采纳,获得30
12秒前
喝粥阿旺发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
尛瞐慶成发布了新的文献求助10
14秒前
清蒸鱼发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
16秒前
16秒前
呐呐发布了新的文献求助10
17秒前
杪夏二八完成签到 ,获得积分10
17秒前
陈永伟发布了新的文献求助10
18秒前
研友_Zb1vln完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
共享精神应助ZY采纳,获得10
19秒前
19秒前
20秒前
20秒前
高分求助中
The late Devonian Standard Conodont Zonation 2000
Nickel superalloy market size, share, growth, trends, and forecast 2023-2030 2000
The Lali Section: An Excellent Reference Section for Upper - Devonian in South China 1500
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 890
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 800
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 800
美国体育史 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3259657
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2901203
关于积分的说明 8314378
捐赠科研通 2570696
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1396601
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 653554
邀请新用户注册赠送积分活动 631727