引言：

在高分子材料的廣泛應(yīng)用中，其易燃性一直是火災(zāi)安全的主要隱患。近日，四川大學王玉忠院士團隊利用研制的聚合物燃燒過程實時在線分析儀獲取大量真實燃燒數(shù)據(jù)，并結(jié)合機器學習算法進行分子基團對阻燃性定量貢獻建模，建立了一種可迭代、加速阻燃材料研發(fā)的高通量設(shè)計框架，提出了未來阻燃研究的新范式。相關(guān)成果以“Scientific Discovery Framework Accelerating Advanced Polymeric Materials Design”為題發(fā)表在Research上。

1. 研究背景

有機高分子材料因其易燃性，常引發(fā)火災(zāi)事故。在之前的研究中，賦予有機高分子材料阻燃性是從源頭上解決易燃高分子材料引發(fā)火災(zāi)的有效措施，具有不可替代的作用。但已有阻燃機理的研究是在非真實火環(huán)境下得到的，從而不能有效指導阻燃化設(shè)計，甚至得出的結(jié)論對阻燃設(shè)計完全無效。正因如此，目前有機高分子材料的阻燃化還不能完全上升到科學的層面，更多的是憑經(jīng)驗設(shè)計。為解決這一阻燃領(lǐng)域的難點問題，研究團隊已創(chuàng)制出聚合物燃燒過程實時在線分析儀，能夠科學表現(xiàn)聚合物真實燃燒行為并采集大量真實燃燒數(shù)據(jù)，表征燃燒/阻燃性能并同時原位分析燃燒行為/機理。

2. 研究進展

該團隊建立了一個結(jié)合燃燒分析儀、虛擬反應(yīng)器和材料基因模型的阻燃材料設(shè)計框架。利用真實燃燒數(shù)據(jù)，提取燃燒反應(yīng)規(guī)律，并構(gòu)建了分子基團對阻燃性的定量貢獻模型，顯著提高了模型的準確率。

3. 未來展望

未來阻燃材料研究將聚焦于積累更多高分子材料的真實燃燒數(shù)據(jù)，以迭代優(yōu)化該框架，建立更快速、更準確的分子結(jié)構(gòu)對阻燃性的構(gòu)效關(guān)系模型。

信息來源：Research 科學研究

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