据 meiguo.com 于 2025 年 8 月 11 日收到的消息 ‣ 一项由麻省理工学院和杜克大学联合开展的最新研究,借助人工智能技术,成功识别出一种能显著增强聚合物材料韧性的分子结构。研究人员聚焦于一类称为“力响应基团”的分子,这类分子在受到外力作用时会发生结构变化,并可能释放出可检测的信号,如荧光或颜色变化。
研究团队筛选并评估了数千种二茂铁分子,这是一种具有铁原子夹在两个碳环之间的有机金属化合物。通过机器学习模型,他们成功预测了这些分子在受力时的响应特性,并从中挑选出具有潜在应用价值的结构。实验显示,将这些分子作为交联剂添加到聚合物中后,材料的抗撕裂性能提升了四倍。MIT 博士后 Ilia Kevlishvili 表示,这种技术有望减少塑料使用量和废弃物,从而带来环保效益。
研究人员指出,这一发现不仅拓展了力响应基团的分子选择范围,也为智能材料的开发提供了新方向,例如可变色材料、可切换的催化剂系统,以及在生物医学领域的应用。MIT 教授 Heather Kulik 表示,人工智能在发现新规律方面发挥了关键作用,例如二茂铁环上连接大体积基团时更容易在外力作用下断裂,这是传统方法难以预测的。
该研究以“High-Throughput Discovery of Ferrocene Mechanophores with Enhanced Reactivity and Network Toughening”为题发表在《ACS Central Science》期刊。研究团队包括来自 MIT 和杜克大学的多位学者,涉及化学、材料科学和人工智能等多个领域。
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