导语

在可持续发展浪潮席卷全球工业领域的当下，欧盟 Horizon Europe 计划正以前沿科技创新为引擎，全力推动产业变革。由思克莱德大学 Yi Qin 教授团队主导的 “计算多模型支持设计” 项目，成功获得 60 万英镑资助。该项目致力于借助人工智能与多尺度建模技术，打破传统合金涂料研发的重重壁垒，为建筑、汽车、航空航天等行业量身打造更环保、高性能且成本低廉的涂层解决方案。

传统瓶颈：实验依赖与性能困境交织

合金涂层，尤其是高熵合金基多组分涂层（MCHEC），凭借其出色的耐磨性与耐用性，在工业市场上的需求呈爆发式增长。然而，现有的研发模式过度依赖实验试错，暴露出两大棘手难题：其一，缺乏高效精准的计算机模型，难以精确模拟材料成分与加工条件对性能的影响；其二，实验过程不仅周期漫长、成本高昂，而且与环境友好及循环经济目标背道而驰。这种现状不仅导致高性能合金涂料价格居高不下，更使得欧洲对进口合金的依赖程度不断加深，进一步加剧了供应链风险。

创新突破：AI 与多模型融合的智能设计新范式

Qin 教授团队提出的 “计算多模型支持系统” 堪称颠覆性创新，该系统深度整合三大核心技术：多尺度建模技术实现了从原子级材料特性到宏观性能表现的全维度模拟；人工智能算法通过机器学习对海量数据进行深度剖析，精准预测最优合金成分与工艺参数；知识工程框架则巧妙融合材料科学原理与工业实际需求，构建起智能决策数据库。这一系统将极大地缩短研发周期，形成 “设计 - 模拟 - 验证” 的完整闭环，预计可减少 90% 以上的实体实验需求。

应用前景：绿色工业与经济效益的双重胜利

该项目聚焦四大关键应用领域：耐磨涂层能够显著提升机械设备使用寿命，大幅降低维护成本；环保涂层可减少有毒成分使用，完全契合欧盟绿色新政要求；循环经济领域致力于开发可回收合金材料，有效减少资源浪费；在供应链方面，将降低欧洲对进口高性能合金的依赖。据预测，新技术有望使涂料生产成本降低 30%，同时减少 30% 以上的碳排放，为欧洲实现 “碳中和” 目标提供强大助力。

战略意义：重塑全球材料产业格局

作为欧盟 “地平线欧洲” 计划的重点项目，这项研究不仅具备技术前瞻性，更蕴含着深远的战略意义：它将推动欧洲高端涂料产业实现从 “跟跑” 到 “领跑” 的跨越；有助于突破技术壁垒，建立自主知识产权体系，增强国际竞争力。同时，高性能涂层可延长基础设施使用寿命，有效缓解资源开采压力。正如 Qin 教授所言：“这不仅是材料科学领域的重大突破，更是工业范式的一次革新。借助数字技术赋能，我们正在重新定义合金涂料的研发逻辑。”

结语：从实验室迈向产业化的跨越

随着项目正式启动，一个跨学科、多国协作的研发网络正在逐步成型。这项探索不仅为合金涂料开辟了智能化设计的全新路径，更彰显了欧盟通过 “数字 + 绿色” 双轮驱动实现产业升级的战略雄心。当 AI 与材料科学深度融合，一场悄无声息的工业革命已然拉开帷幕。更环保、更智能、更具韧性的未来，或许就蕴藏在那一层看似微小的涂层之中。