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Dienstag, 10. Dezember 2019
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Wissenschaft & Technik, Technologien

Maschinenlernunterstützte Entdeckung von Polymeren mit hoher Wärmeleitfähigkeit

Mittwoch, 14. August 2019

Wissenschaftler zeigen die erfolgreiche Entdeckung neuer Polymere mit hoher Wärmeleitfähigkeit, inspiriert von der maschinenlernunterstützten Polymerchemie.

Mit einem molekularen Designalgorithmus identifizierten die Forscher Tausende von vielversprechenden, hypothetischen Polymeren. Quelle: geralt / Pixabay.
Mit einem molekularen Designalgorithmus identifizierten die Forscher Tausende von vielversprechenden, hypothetischen Polymeren. Quelle: geralt / Pi...

Diese Entdeckung wurde durch das Zusammenspiel von maschineller Intelligenz, die auf einer im Wesentlichen begrenzten Menge von polymeren Eigenschaftsdaten trainiert wurde, Know-how aus der Laborsynthese und fortschrittlichen Technologien für thermophysikalische Eigenschaftsmessungen ermöglicht.

Mit einem molekularen Designalgorithmus, der darauf geschult ist, quantitative Struktur-Eigenschaftsbeziehungen in Bezug auf Wärmeleitfähigkeit und andere gezielte polymere Eigenschaften zu erkennen, identifizierten sie Tausende von vielversprechenden, hypothetischen Polymeren.

Synthetisierte Polymere mit hoher Wärmeleitfähigkeit

Von diesen Kandidaten wurden drei für die Monomersynthese und Polymerisation ausgewählt, da sie synthetisch zugänglich sind und in weiteren Anwendungen leicht zu verarbeiten sind.

Die synthetisierten Polymere erreichten Wärmeleitfähigkeiten von 0,18-0,41 W/mK, die mit denen modernster Polymere in thermoplastischen Verbundwerkstoffen vergleichbar sind.

Die Studie wurde veröffentlicht in: npj Computational Materials, Volume 5, Article number: 66 (2019).

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