Explore High Thermal Conductivity Amorphous Polymers using Reinforcement Learning

热导率 材料科学 聚合物 无定形固体 强化学习 电导率 杠杆(统计) 热的 复合材料 计算机科学 机器学习 热力学 物理 化学 有机化学 物理化学
作者
Ruimin Ma,Hanfeng Zhang,Tengfei Luo
标识
DOI:10.26434/chemrxiv-2021-6jftj-v2
摘要

Developing amorphous polymers with desirable thermal conductivity has significant implications, as they are ubiquitous in applications where thermal transport is critical. Conventional Edisonian approaches are slow and without guarantee of success in material development. In this work, using a reinforcement learning scheme, we design polymers with thermal conductivity above 0.4 W/m- K. We leverage a machine learning model trained against 469 thermal conductivity data calculated from high-throughput molecular dynamics (MD) simulations as the surrogate for thermal conductivity prediction, and we use a recurrent neural network trained with around one million virtual polymer structures as a polymer generator. For all newly generated polymers with thermal conductivity > 0.400 W/m-K, we have evaluated their synthesizability by calculating the synthesis accessibility score and validated the thermal conductivity of selected polymers using MD simulations. The best thermally conductive polymer designed has a MD-calculated thermal conductivity of 0.693 W/m-K, which is also estimated to be easily synthesizable. Our demonstrated inverse design scheme based on reinforcement learning may advance polymer development with target properties, and the scheme can also be generalized to other materials development tasks for different applications.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
顾矜的应助被海对面采纳,获得10
刚刚
蓝天的应助被科研通管家采纳,获得20
刚刚
呓语的应助被科研通管家采纳,获得10
刚刚
小马甲的应助被科研通管家采纳,获得10
1秒前
Akim的应助被科研通管家采纳,获得10
1秒前
1秒前
愉快的真的应助被科研通管家采纳,获得50
1秒前
乐乐的应助被科研通管家采纳,获得10
1秒前
大个的应助被科研通管家采纳,获得10
1秒前
芳芳子呀完成签到,获得积分10
3秒前
yy030421完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
灰太狼完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
苒苒完成签到,获得积分10
6秒前
c陈完成签到,获得积分10
6秒前
王君青见完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
研友_VZG7GZ的应助被伊帕尔采纳,获得10
7秒前
传奇3的应助被st采纳,获得10
8秒前
8秒前
Akim的应助被下小猫雨采纳,获得10
9秒前
9秒前
小烟云完成签到 ,获得积分10
9秒前
John的应助被1404154936采纳,获得10
10秒前
深情安青的应助被5shui采纳,获得10
10秒前
英俊康乃馨完成签到 ,获得积分10
10秒前
我爱行楷完成签到,获得积分10
12秒前
机智冰凡发布了新的文献求助10
12秒前
潘佳琪完成签到 ,获得积分10
12秒前
乎乎完成签到,获得积分10
12秒前
psy关闭了psy的文献求助
13秒前
13秒前
bkagyin的应助被zz采纳,获得10
14秒前
席潮发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
14秒前
Jaysmith001完成签到,获得积分0
15秒前
共享精神的应助被岁岁平安采纳,获得10
15秒前
15秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Organizational Behavior 510
Arbitrage Theory in Discrete and Continuous Time 500
A Silent Apostrophe:The Fayum Portraits 310
四川大学学位论文.郭瑞昂. 基于高压热扩散的n型磷掺杂金刚石半导体制备研究 300
English Longitudinal Study of Ageing: Waves 0-11, 1998-2024 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 化学工程 内科学 物理 生物化学 复合材料 催化作用 细胞生物学 人工智能 心理学 无机化学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7829397
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9354126
关于积分的说明 20577480
捐赠科研通 7422277
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3336130
关于科研通互助平台的介绍 2480911
邀请新用户注册赠送积分活动 2356606