亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Interpretable Prediction and Analysis of PVA Hydrogel Mechanical Behavior Using Machine Learning

自愈水凝胶 材料科学 计算机科学 人工智能 高分子化学
作者
Li-Ying Xu,Siqi Liu,Anqi Lin,Zhixi Su,Daxin Liang
出处
期刊:Gels [MDPI AG]
卷期号:11 (7): 550-550
标识
DOI:10.3390/gels11070550
摘要

Polyvinyl alcohol (PVA) hydrogels have emerged as versatile materials due to their exceptional biocompatibility and tunable mechanical properties, showing great promise for flexible sensors, smart wound dressings, and tissue engineering applications. However, rational design remains challenging due to complex structure–property relationships involving multiple formulation parameters. This study presents an interpretable machine learning framework for predicting PVA hydrogel tensile strain properties with emphasis on mechanistic understanding, based on a comprehensive dataset of 350 data points collected from a systematic literature review. XGBoost demonstrated superior performance after Optuna-based optimization, achieving R2 values of 0.964 for training and 0.801 for testing. SHAP analysis provided unprecedented mechanistic insights, revealing that PVA molecular weight dominates mechanical performance (SHAP importance: 84.94) through chain entanglement and crystallization mechanisms, followed by degree of hydrolysis (72.46) and cross-linking parameters. The interpretability analysis identified optimal parameter ranges and critical feature interactions, elucidating complex non-linear relationships and reinforcement mechanisms. By addressing the “black box” limitation of machine learning, this approach enables rational design strategies and mechanistic understanding for next-generation multifunctional hydrogels.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
刚刚
xiao完成签到 ,获得积分10
3秒前
孙行行发布了新的文献求助10
3秒前
22秒前
hhuajw完成签到,获得积分10
29秒前
54秒前
Jasper应助风华笔墨采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
Ocean完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
xiao发布了新的文献求助10
1分钟前
风华笔墨发布了新的文献求助10
1分钟前
爆米花应助孙行行采纳,获得10
1分钟前
彳亍宣完成签到 ,获得积分10
1分钟前
cpqiu完成签到,获得积分10
1分钟前
吱吱吱吱发布了新的文献求助10
1分钟前
杨无敌完成签到 ,获得积分10
1分钟前
执着的夜春完成签到,获得积分10
1分钟前
刘辰完成签到 ,获得积分10
2分钟前
镓氧锌钇铀完成签到,获得积分0
2分钟前
2分钟前
2分钟前
爆米花应助科研通管家采纳,获得30
2分钟前
启程完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
Milo完成签到,获得积分10
2分钟前
tutu完成签到,获得积分0
2分钟前
Kiki完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
3分钟前
3分钟前
3分钟前
3分钟前
3分钟前
孙行行发布了新的文献求助10
3分钟前
慕青应助孙行行采纳,获得10
3分钟前
孙行行完成签到,获得积分10
4分钟前
4分钟前
高分求助中
Encyclopedia of Quaternary Science Third edition 2025 12000
(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
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.). Frederic G. Reamer 800
Beyond the sentence : discourse and sentential form / edited by Jessica R. Wirth 600
Holistic Discourse Analysis 600
Vertébrés continentaux du Crétacé supérieur de Provence (Sud-Est de la France) 600
Vertebrate Palaeontology, 5th Edition 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5335432
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4473230
关于积分的说明 13921398
捐赠科研通 4367484
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2399622
邀请新用户注册赠送积分活动 1392721
关于科研通互助平台的介绍 1363980