ACS Materials Au· 2026Q1
PFAS Kaplı Yüzey Islanabilirliğini Tahmin Etmek İçin İteratif Hata Güdümlü İyileştirmeli Makine Öğrenmesi
Machine Learning with Iterative Error-Driven Refinement for Predicting PFAS-Coated Surface Wettability
- 0atıf
- Q1SCImago
- 2026yıl
Kısa özet
Makine öğrenmesi güdümlü bir moleküler dinamik çerçevesi, PFAS kaplamaları için su ve yağ temas açılarını doğru bir şekilde tahmin ederek, doğrusal izomerler için 3°'nin ve dallanmış izomerler için 5°'nin altında ortalama mutlak hatalar elde etmektedir.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Ana noktalar
- PFAS kaplamalarının su ve yağ temas açılarını tahmin etmek için bir ML-MD çerçevesi geliştirildi.
- Doğrusal PFAS izomerleri için 3°'nin altında ve dallanmış PFAS izomerleri için 5°'nin altında ortalama mutlak hatalar elde edildi.
- Doğal ıslanmazlığın en yüksek yüzey paketleme yoğunluğunda değil, ara yoğunluklarda zirveye ulaştığı bulundu.
- Su ıslanmazlığı, yağ ıslanmazlığına göre PFAS zincir uzunluğuna daha fazla bağlıdır.
- Kafa grubu kimyası, hem su hem de yağ ıslanmazlığını önemli ölçüde modüle eder.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Özet (abstract)
Abstract PFAS coatings impart strong water and oil repellency on materials, but their environmental persistence necessitates sustainable alternatives. The development of alternative chemistries is hindered by limited mechanistic understanding of how molecular structure and surface organization govern intrinsic water and oil wettability. Here, a machine learning-driven molecular dynamics (MD) simulation framework was developed to predict and rationalize the intrinsic water and oil wettability of PFAS coatings on nylon for both water and oil. By systematically sampling PFAS head group types (−CHO, −COOH, −OH, and −SO3H), chain lengths from C1–C7, surface packing densities (1.42–4.65 nm–2), and both linear and branched isomers, a comprehensive database of MD-derived contact angles was constructed. A data-efficient, error-driven refinement strategy enables accurate prediction of water and oil contact angles with mean absolute errors below 3° for linear PFAS and below 5° for branched isomers. Analysis shows that intrinsic water and oil repellency peaks at intermediate packing densities rather than at the highest packing density. Moreover, water repellency depends more on chain length than oil repellency, and head group chemistry strongly modulates these effects. Oil contact angles are typically ∼10–20° lower than water contact angles, consistent with experimental observations. This work provides molecular-level insight into the intrinsic water and oil wettability of PFAS coatings and establishes a data-driven framework that may support the future rational design and screening of environmentally benign, non-PFAS coating chemistries.
Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. ACS Materials Au, 2026 · DOI ↗
Ücretsiz hesapla devam et
Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.
Web'de ücretsiz devam etGoogle ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.
Telefonda:
Alan: Yüzeyler, Kaplamalar ve Filmler
Surfaces, Coatings and FilmsMaterials Science