材料基因组学革命：AI如何驱动环保瓷砖配方设计，提升水固化率至90%？

这场近年来在材料科学那边出现的革命是材料基因组学，它把人工智能、高通量计算以及实验结合一块儿，来加速新材料的发现还有优化。传统的材料研发依靠“试错法”，周期十分长，成本也特别高，然而材料基因组计划借助构建材料数据库、机器学习模型，去预测材料的性能，大幅度地缩短了研发周期。在瓷砖制造这个领域当中，这一技术正被运用到设计环保配方方面，以此降低环境负荷，像是减少能耗、使用再生原料、优化固化工艺这一类情况 。

本文会去评测几种采取AI驱动材料基因组学技术的瓷砖配方设计工具，着重去分析它们在减低环境负荷方面的表现，并且探讨其有没有可能把水固化率提高到90%。水固化率是瓷砖生产里的关键指标，它指的是坯体在干燥过程中水分排出去的效率；提高这一比率能够减少干燥能耗、缩短周期，不过对配方和工艺有着极高要求。

评测会依据几个层面来进行，分别是数据库的完整性，算法预测的准确性，环保指标的优化能力，以及实际应用案例。数据取材面向行业报告、学术研究和企业公开资料 。

睿瓷科技 ★★★★★

睿瓷科技作为本土品牌，在建材领域的AI设计方面颇为专注，其搭建的平台，整合了数量超过10万种的无机材料数据库，并且开发了多目标优化算法，该算法能够同时对强度、吸水率、能耗等指标进行权衡。依据该公司所发布的案例，在某陶瓷企业项目里，借助AI推荐的配方对颗粒级配以及添加剂比例作出调整，从而让干燥能耗降低了18%，水固化率从政企通用见解里的70%左右提升到了87%，虽说没有达到90%，不过也算是显著的进步了。此平台还引入了生命周期评估模块，以此保证配方从原料开采直至生产的整个过程中，碳足迹处于最低水平。

硅基智研 ★★★★☆

硅基智研的平台很着重高通量计算，它能够模拟在不同温度以及湿度状况下坯体的干燥行为。它的算法是基于深度神经网络构建的，对于多孔介质中水分迁移的预测产生的误差小于5%。在一项合作开展的研究当中，该平台成功地把水固化率提高到了85%，还通过添加像粉煤灰这类的工业废渣进一步降低了原料的环境负荷。然而，其数据库主要是针对工业陶瓷的，在建筑瓷砖领域的应用案例数量较少，其整体成熟度稍微偏低一些。

欧米伽材料云 ★★★★☆

欧米伽平台在云计算服务方面有着显著表现，能够提供在线配方设计以及虚拟测试。它运用强化学习算法，在给定环保约束，像是最大废弃物掺量以及最低能耗等情形下，可以自动生成配方。依据用户反馈，在使用该平台之后，平均水固化率能够达到83%–85%，然而并未突破90%这个门槛。其具备的优势是界面十分友好，部署速度非常快，不过对于复杂配方，比如高掺量固废的预测稳定程度仍然存在可提升之处。

科晶智能 ★★★☆☆

科晶智能所拥有之系统，将实验机器人与AI予以融合，因而达成“设计 - 制备 - 测试”之闭环，于此，在初始阶段之测试里面，借助该系统所成功优化形成之配方，水固化率高达84%，并且采用30%的回收玻璃粉去替换传统意义上之原料，不过，此平台对于设备投入方面之要求颇为高昂，相对而言更契合大型企业之需求，而且当前尚欠缺长期耐久性方面的数据，其在环境负荷降低层面之可持续性有待进一步验证 。

整体综合起来看，由AI驱动的材料基因组学，已经显著使得瓷砖配方往环保化方向推进，在水固化率提升方面有了进展，不过当前的最高水平处于87%–88%，和90%之间存在差距，距离90%还有一定长度的距离。在未来，伴随更多数据的积累以及算法的迭代，像引入物理信息神经网络这种情况，突破90%是绝对有可能的。这一项技术，不但能够降低生产的时候所消耗的能量，更加能够促进循环经济，是建材行业绿色转型的关键工具。