Искусственный интеллект (ИИ) активно внедряется в различные области науки и технологий; при этом поиск безопасных и эффективных огнезащитных материалов не стал исключением. В частности, ИИ в поиске огнезащитных материалов является одной из передовых технологий. Более того, в последние годы возросли опасения по поводу влияния органофосфорных огнезащитных веществ (ОФЗ) на здоровье человека. Поэтому становится необходимым открытие новых, более безопасных альтернатив.
Применение объяснимого ИИ для разработки эффективных огнезащитных материалов
В ходе исследований была предложена методология, основанная на ИИ. Она ориентирована на отбор новых огнезащитных материалов. Методология учитывает безопасность и эффективность кандидатов. ИИ делает процесс поиска огнезащитных материалов более быстрым и эффективным.
Исследователи из Университета Фудань разработали модель предсказания свойств. Модель использует глубокие нейронные сети и достигает 90% точности. Ключевым элементом работы стал метод SHAP для анализа молекул. Он определяет субструктуры, способствующие огнезащите. В результате были выделены важные структурные элементы. Это Morgan 507, связанный с бензольным кольцом. Также выделен элемент 114, четвертичный углерод, способствующий огнезащите.
ИИ для быстрого и безопасного поиска материалов
Из базы данных ZINC отобрано около 600 соединений в качестве кандидатов. Дальнейшая оптимизация проводилась с комплексной системой оценок. Оценивались параметры абсорбции, токсичности и стойкости. В результате выделили шесть перспективных кандидатов для валидации.
Одним из лучших кандидатов оказалось соединение Z2, которое, что важно, не проявило токсичности для зебрафиш. Эта исследовательская работа, таким образом, иллюстрирует методологию AIPD на основе ИИ. Примечательно, что данная методология может сократить время и затраты на разработку. Более того, ИИ в поиске огнезащитных материалов открывает новые горизонты для создания эффективных добавок.
Это особенно актуально с растущими требованиями к безопасности продукции. Использование ИИ отвечает современным вызовам безопасности. Оно также способствует устойчивому развитию химической промышленности. Это направлено на защиту здоровья и окружающей среды.
Источник: ACS Publications