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市販の原料モノマーから反応様式を自動選出する仮想高分子生成モデルを公開マテリアルズインフォマティクス

ダイセルは、仮想高分子生成モデル「SMiPoly」を開発し、オープンソースソフトウェアとして公開した。原料モノマーを入力すると、適用可能な反応様式を自動で選出し、仮想高分子を生成する。

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 ダイセルは2023年8月29日、情報・システム研究機構 統計数理研究所と共同で、仮想高分子生成モデル「SMiPoly」を開発し、オープンソースソフトウェアとして公開したことを発表した。

 同モデルでは、高分子合成で広く用いられている22種類の重合反応ルールを実装する。出発分子として市販の原料モノマーを入力すると、適用可能な反応様式を自動で選出し、仮想高分子をコンピュータで生成する。

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仮想高分子生成モデル「SMiPoly」の概要 出所:ダイセル
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実装されている高分子重合反応ルール集合 出所:ダイセル

 同モデルとML(機械学習)、AI(人工知能)技術を組み合わせたマテリアルズインフォマティクス(MI)により、候補材料の特性を評価して候補を絞り込む。研究では、購入可能な約1000種類の原料モノマーから約17万個の仮想高分子を生成。これを検証したところ、これまでに合成された高分子の大部分を含むことが示された。また、生成した仮想高分子には、新たな高分子も含まれている。

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「SMiPoly」が市販の原料モノマーを用いて生成した仮想高分子群(左)とこれまでに合成された高分子群(右)の分布比較 出所:ダイセル

 統計数理研究所では、高分子物性自動計算システム「RadonPy」を用いて高分子物性オープンデータベースを開発している。ダイセルも同事業に参画しており、今後はこれを通じて、SMiPolyで生成した仮想物質群の物性の解析を進める考えだ。

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