高性能樹脂是一種高分子材料。傳統方法開發一款低溫固化、耐高溫、高韌性的高性能樹脂通常需要5至8年,研發投入約900萬元。但在“AI+新材料”研發模式下,時間和投入可以壓縮到一年和80萬元。這種效率提升和成本降低主要得益于人工智能技術的應用。

華東理工大學材料科學與工程學院林嘉平團隊歷經十余年攻關,打造了“AI plus Polymers”智能研發平臺及高質量數據庫,為國內航空航天和高端裝備領域關鍵材料的“卡脖子”問題提供了顛覆性解決方案。高分子材料被稱為“工業味精”,無需大量使用卻決定產品關鍵性能。由于高分子體系極其復雜,研發過程高度依賴經驗試錯。林嘉平團隊的核心成員、副教授高梁介紹,他們在國內率先布局以AI驅動的高分子研究,旨在跳過大量無效實驗,更快更準地發現新材料。

上海塑料研究所曾求助解決一個導電膠難題。導電膠是電子通訊領域至關重要的高性能聚合物材料。研究所提供了40組導電膠配方,每組配方包含近20種物質但比例不同。AI工具通過學習這些原始配方,推薦出一個最優配方,確保導電膠在強度、電阻率、黏度、觸變等關鍵指標全部達標。最終,AI僅用三輪迭代就完成了導電膠的精準設計,且只用了13種物質,性能完全達標。

AI在航天領域的應用也取得了顯著成果。薄膜太陽帆是一種大型空間結構展開構件,材料要求質量輕、剛度高、變形大,這些力學性能相互制約,傳統試錯實驗很難獲得兼具上述特性的材料。但AI接管實驗后,精準設計出聚硅炔酰亞胺樹脂,在實現材料輕、剛、韌的基礎上,還將材料短時最高使用溫度從500℃提升至600℃以上。




