联合开发的多尺度计算预测技术可以根据聚合物的化学结构准确预测粘弹性，从而加快产品成熟度。
Toray 用于聚合物回收的一体式数字产品设计框架。图片来源：Toray Industries Inc.
Toray Industries Inc.（日本东京）和芝加哥大学的一个研究小组由 Juan de Pablo 教授领导，共同开发了一种多尺度模拟技术——通过计算参数将不同时空尺度的方法联系起来——可以准确预测来自聚合物化学结构的粘弹性。关于这种计算技术的预测精度和多功能性的文章发表在 Macromolecules和Journal of Polymer Science上。
粘弹性是聚合物成型和加工过程中的重要物理特性。具体来说，这一特性对于精确控制原材料成型过程中的尺寸和性能至关重要，例如制造纤维和薄膜。在回收聚合物时，原材料的粘弹性通常取决于废物量和条件。这需要经常调整成型工艺，导致产量下降。
为了应对这些挑战，东丽和芝加哥大学开发了一种计算技术，无需实验即可从研究阶段准确预测粘弹性。通过将东丽多年来培育的计算分子设计技术（根据物理定律从数值上预测分子运动和结构）与芝加哥大学的粗粒度方法相结合，这成为可能，该方法通过对构成分子的原子进行分组来简化计算。
据报道，用聚苯乙烯和尼龙 6 验证这种计算设置的原理证明了实验中获得的粘弹性数据的良好再现。例如，该技术可以根据废料的类型、数量和条件的粘弹性来优化成型工艺，从而提高成品率。
东丽表示，它将把这项技术与其在量子化学计算、材料信息学和计算机辅助工程 (CAE) 方面的优势相结合，并将其与库存聚合物一起部署。该公司将建立一个一体化的数字产品设计框架，连接从原材料到产品以及从产品废料到原材料的所有数据。最终，东丽希望这些新的发展能够加速产品的开发，包括那些为回收而设计的产品。Toray 的目标是在其数字化转型工作中利用该技术来加速聚合物回收研发 (R&D)。
