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
1秒前
大龙完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
3秒前
江子川发布了新的文献求助20
3秒前
4秒前
七七发布了新的文献求助10
6秒前
rosa发布了新的文献求助30
6秒前
hahaha完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
李健的小迷弟的应助被han采纳,获得10
6秒前
稳重香萱发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
走丢的六号肠完成签到,获得积分10
8秒前
www发布了新的文献求助10
9秒前
ooo完成签到,获得积分10
9秒前
兮云发布了新的文献求助10
9秒前
赘婿的应助被YOAAOO采纳,获得30
10秒前
10秒前
科研通AI6.4的应助被学术雷锋采纳,获得10
10秒前
11秒前
11秒前
勤恳的尔蓝完成签到,获得积分10
11秒前
lotus完成签到,获得积分10
11秒前
大爱发布了新的文献求助10
12秒前
rosa完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
无花果的应助被七七采纳,获得10
13秒前
13秒前
14秒前
lala完成签到,获得积分10
14秒前
西瓜完成签到,获得积分10
14秒前
帅气的若灵完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
15秒前
俊逸雪瑶发布了新的文献求助10
16秒前
zzt发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
摄氏度26完成签到,获得积分10
17秒前
默默的斓完成签到,获得积分10
17秒前
高分求助中
(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
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
Les Mots du discours 600
OREDA手册2009年第5版 500
A Consideration on Use of Material Grades for Hull Structural Members Based on Fracture Toughness(Second Report) 500
AI Disclosure in Annual Reports: Evolution, Determinants, and Capital Market Participants’ Perceptions 500
5th World Conference on Detergents: Reinventing the Industry : Opportunities and Challenges 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8112881
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9519580
关于积分的说明 21525268
捐赠科研通 7690735
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3412617
关于科研通互助平台的介绍 2539169
邀请新用户注册赠送积分活动 2452526