第九届材料基因工程论坛：多孔合金智能设计模型发布

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2025年11月23日，第九届材料基因工程国际论坛正式拉开帷幕，之江实验室携手浙江大学城市学院在论坛上共同发布了双方合作研发的多孔合金材料智能设计模型。这一模型由之江实验室新材料计算研究中心团队牵头开发，致力于突破传统多孔材料设计中存在的效率瓶颈。

据项目负责人介绍，新模型创新性地融合了参数化建模方法与自主研发的高效能计算技术，构建了一个包含百万级别孔洞结构及对应力学性能关系的高质量数据库。在此基础上，团队采用数据驱动策略，开发出基于隐式表达的人工智能逆向生成算法，能够根据预设的目标力学性能，快速反向推演出匹配的微观孔洞结构方案。

自然界中广泛存在着多孔结构材料，比如蜂巢和骨骼，尽管内部含有大量空隙，却展现出优异的强度与韧性。这类材料性能的关键取决于其基本单元——“胞元”的几何构型。胞元可由杆、管、板或曲面等基本元素构成，形态多样且组合自由度极高，设计空间可达亿级以上。传统的仿生设计与优化方法面对如此庞大的搜索空间时，往往面临计算成本高、响应速度慢等挑战，严重制约了高性能多孔材料的研发进程。

为解决这一难题，新模型设计了直观的人机交互界面。用户只需输入所需的力学性能指标，系统即可迅速理解设计意图，并启动双通道并行的设计流程：一方面从现有的百万级数据库中毫秒级匹配符合条件的成熟胞元结构；另一方面利用AI逆向生成能力，实时创建全新的拓扑构型，实现从性能需求到结构输出的秒级响应。

完成初步设计后，系统会提供多个备选方案，并自动生成多孔材料智构报告，对各方案的结构特征、性能表现及适用场景进行综合分析对比，辅助用户做出科学决策。

该模型未来将持续优化算法能力，并推动在航空航天、深海装备、新能源汽车等前沿领域的应用落地，助力轻量化、高强韧材料的快速研发。目前，模型及其配套数据库已向社会全面开放，相关单位和个人可通过新材料大数据中心官网及zero2x平台免费访问使用。