PREDICCIÓN DE PROPIEDADES MECANICAS DEL ENSAYO DE TENSIÓN PARA POLÍMEROS LINEALES. MODELADO QSPR CON INTELIGENCIA COMPUTACIONAL Y ANÁLISIS VISUAL INTERACTIVO

DAMIAN PALOMBA; MARÍA JIMENA MARTÍNEZ; FIORELLA CRAVERO; AXEL J. SOTO; GUSTAVO E. VAZQUEZ; IGNACIO PONZONI; MONICA F. DIAZ

Buenos Aires

Congreso; 30º CONGRESO ARGENTINO DE QUIMICA; 2014

Asociacion Quimica Argetnina

Históricamente, el desarrollo de nuevos materiales poliméricos consistía en un proceso de prueba y error, lo que implicaba sintetizar el nuevo producto para poder caracterizarlo en forma experimental y recién entonces poder calificarlo según la aplicación deseada. Actualmente, la demanda del mercado por propiedades pre-especificadas lleva a la industria de polímeros a buscar reducir costos de síntesis utilizando métodos computacionales de predicción de propiedades, es decir predicción in sílico del comportamiento estimado de un material de diseño, previo a su síntesis. Esta tarea no resulta para nada sencilla, los polímeros además de tener un elevado peso molecular y ser polidispersos, sus representaciones moleculares son muy sintéticas y se alejan mucho de la realidad [1]. Además, la aparición de modernas tecnologías permitieron la rápida síntesis química y el testeo a gran velocidad de grandes colecciones de compuestos lo que dio inicio a un crecimiento importante de bases de datos con información heterogénea de diversos experimentos. Asimismo, el crecimiento en el volumen de datos se vio beneficiado por el desarrollo vertiginoso de tecnologías de la información y las comunicaciones, en donde estos grandes repositorios de datos pueden ser accedidos, actualizados y administrados con facilidades que hace 20 años atrás no hubieran sido posibles. Además esta disponibilidad de grandes cantidades de datos propició el uso de técnicas de aprendizaje automático, minería de datos y herramientas estadísticas para descubrir nuevos patrones y estructuras que sirvan para inferir conocimiento sobre las relaciones entre la estructura química de un compuesto y sus propiedades fisicoquímicas. De este modo, mediante el desarrollo y empleo de estos métodos computacionales, se busca identificar y priorizar compuestos candidatos a nuevos materiales con características especiales previo a su síntesis, para de este modo ahorrar los altos costos asociados a proyectos de diseño de compuestos que posteriormente fallan durante la validación en laboratorio [2]. En este trabajo se presentan los resultados de la predicción de propiedades mecánicas del ensayo de tensión, más específicamente elongación a la rotura, tensión a la rotura y módulo de tensión. Se aplicó la técnica QSPR (Relación Cuantitativa Estructura-Propiedad). Para la selección de variables se empleó una metodología combinada que consistió en enriquecer una clásica (automática) con la asistencia del experto en química y a su vez se empleó para este fin, por primera vez, una herramienta desarrollada recientemente en el grupo basada en el análisis visual. Se creó una base de datos a medida para este trabajo, y los modelos de predicción obtenidos presentaron muy buen desempeño estadístico así como también buena interpretabilidad.