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!

Machine Learning for Polymer Swelling in Liquids

肿胀 的 聚合物 溶剂 溶解度 材料科学 溶解度参数 生物系统 化学 有机化学 复合材料 生物
作者
Qisong Xu,Jianwen Jiang
出处
期刊:ACS applied polymer materials [American Chemical Society]
卷期号:2 (8): 3576-3586 被引量:27
标识
DOI:10.1021/acsapm.0c00586
摘要

Swelling in liquids is of paramount importance for polymers used in many liquid-phase applications. This critical property has motivated numerous analytical theories and empirical experiments as well as recent atomistic simulations; however, a data-driven approach for polymer swelling is currently not available. In this study, we develop a machine learning (ML) methodology to investigate polymer swelling in liquids. This methodology is illustrated for the swelling of organic solvent nanofiltration (OSN) membranes and polydimethylsiloxane (PDMS) in various solvents. First, chemically intuitive descriptors such as solubility parameters and solvent properties are proposed to construct ML models. Using kernel ridge regression, the model based on the solubility parameters of the solvent and polymer is found to offer the best quantitative prediction and reveal multimodal swelling behavior for OSN membranes. For PDMS swelling, the solubility parameter and geometry of solvent are identified to be key properties. Then, a molecular representation via the sum-of-fragments approach is proposed and demonstrated remarkable predictive capability. Through appropriate data augmentation, reasonable out-of-sample prediction is achieved for polyetherimide swelling in nine solvents and PDMS swelling in substituted aromatic solvents. Finally, principal component analysis is applied to the proposed sum-of-fragments to explore its suitability as a molecular representation and the chemical space of polymer swelling. The relationships between molecular fragments and swelling degrees are quantitatively determined by Pearson correlations. This ML study demonstrates the development and utilization of physically meaningful chemical descriptors to construct models capable of superior prediction and unraveling fundamental insight into polymer swelling. Such a methodology can also be extended to other physical properties for polymers in liquids, thereby expanding its scope of potential applications.
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
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
淡淡的怜翠完成签到,获得积分10
25秒前
勤恳的宝贝完成签到,获得积分10
27秒前
Hello的应助被郝文彩采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
shuiyu完成签到,获得积分10
1分钟前
郝文彩发布了新的文献求助10
1分钟前
瘦瘦的宛菡完成签到,获得积分10
1分钟前
帅气的蚊子完成签到,获得积分20
1分钟前
文静的丹彤完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
研友_nxw2xL完成签到,获得积分0
1分钟前
utopia完成签到,获得积分10
1分钟前
jiajia发布了新的文献求助30
1分钟前
123的应助被科研通管家采纳,获得10
1分钟前
俊逸忆秋完成签到,获得积分10
2分钟前
小马甲的应助被乔雅采纳,获得30
2分钟前
Ava的应助被Samming采纳,获得10
2分钟前
温婉的连虎完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
2分钟前
fanxy发布了新的文献求助10
2分钟前
2分钟前
Samming发布了新的文献求助10
2分钟前
aaa发布了新的文献求助10
2分钟前
温暖山晴完成签到,获得积分10
2分钟前
科研通AI2S的应助被aaa采纳,获得10
2分钟前
洁净的钢笔完成签到,获得积分10
2分钟前
XING发布了新的文献求助20
2分钟前
螺丝炒钉子完成签到,获得积分10
2分钟前
3分钟前
掬一捧月光完成签到 ,获得积分10
3分钟前
3分钟前
林笙完成签到,获得积分10
3分钟前
3分钟前
俭朴的藏今完成签到,获得积分10
3分钟前
美罗培南完成签到 ,获得积分0
3分钟前
XING完成签到,获得积分10
3分钟前
高分求助中
(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
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Exploring Mental Health in Education 600
Organizational Behavior 510
Comprehensive Heterocyclic Chemistry IV 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8049463
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9478625
关于积分的说明 21293607
捐赠科研通 7617846
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3393027
关于科研通互助平台的介绍 2524266
邀请新用户注册赠送积分活动 2431030