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
刚刚
Lii开心完成签到,获得积分10
刚刚
zzzz应助有魅力的水池采纳,获得10
1秒前
1秒前
susan发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
qing发布了新的文献求助10
2秒前
cwn完成签到 ,获得积分10
2秒前
cwn完成签到 ,获得积分10
2秒前
绾绾完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
任性冰淇淋完成签到,获得积分20
4秒前
ASCK完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
忠一完成签到,获得积分10
4秒前
pluto应助anwen采纳,获得100
5秒前
桐桐应助苹果万恶采纳,获得10
5秒前
5秒前
涂江渝完成签到 ,获得积分10
5秒前
许愿非树发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
bai发布了新的文献求助10
6秒前
runningwolf完成签到,获得积分10
6秒前
han完成签到,获得积分10
6秒前
共享精神应助hengheng采纳,获得10
7秒前
汉堡包应助酷酷筝采纳,获得10
8秒前
踏实天亦发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
豆芽发布了新的文献求助10
9秒前
11完成签到,获得积分10
9秒前
FeAther04621完成签到,获得积分10
9秒前
852应助stc采纳,获得10
9秒前
梦里发布了新的文献求助10
10秒前
帝蒼发布了新的文献求助10
10秒前
呼君伟完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
李昌夏关注了科研通微信公众号
12秒前
傅朝西发布了新的文献求助10
12秒前
Kevin完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Advanced Weaponeering Fourth Edition, Volume 2 1000
Weaponeering: An Introduction Fourth Edition, Volume 1 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
Analytical Separation Science 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7547797
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9131253
关于积分的说明 19509500
捐赠科研通 7141492
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3259762
关于科研通互助平台的介绍 2426496
邀请新用户注册赠送积分活动 2248371