MIT инженерлери таза келечек үчүн чечимдерди иштеп чыгышат

Жарыялоочу - Индиянын билим берүү жаңылыктары, Индиянын билими, глобалдык билим, колледж жаңылыктары, университеттер, карьера жолдору, кабыл алуу, жумуш, сынактар, тест упайлары, колледж жаңылыктары, билим берүү жаңылыктары
Өндүрүш жогорку жайында болгон.Август айында күчүнө кирген Чиптер жана илим мыйзамы Америка Кошмо Штаттарында ата мекендик өндүрүшкө ири инвестицияны билдирет.Мыйзам долбоору АКШнын жарым өткөргүч өнөр жайын олуттуу кеңейтүүгө, жеткирүү чынжырларын чыңдоого жана жаңы технологиялык жетишкендиктерге жетишүү үчүн изилдөө жана иштеп чыгууларга инвестициялоого багытталган.Массачусетс технологиялык институтунун машина куруу профессору жана өндүрүш жана өндүрүмдүүлүк лабораториясынын директору Джон Харттын айтымында, чип актысы акыркы жылдарда өндүрүүчүлөрдүн кызыгуусунун байкаларлык өсүшүнүн акыркы мисалы гана.Пандемиянын жеткирүү түйүндөрүнө, глобалдык геосаясатка жана туруктуу өнүгүүнүн актуалдуулугуна жана маанисине тийгизген таасири ”деди Харт.Индустриалдык технологиядагы инновациялар.«Өндүрүшкө көбүрөөк көңүл бурулуп жаткандыктан, туруктуулукка артыкчылык берүү керек.2020-жылы парник газдарынын эмиссиясынын төрттөн бирине жакыны өнөр жай жана өндүрүш тармагына туура келет.Заводдор жана фабрикалар ошондой эле жергиликтүү суу запастарын түгөтүп, кээ бирлери уулуу болушу мүмкүн болгон ири көлөмдөгү калдыктарды чыгарышы мүмкүн.Бул көйгөйлөрдү чечүү жана аз көмүртектүү экономикага өтүүнү камсыз кылуу үчүн туруктуу өндүрүш технологиялары менен катар жаңы продукцияларды жана өндүрүш процесстерин иштеп чыгуу зарыл.Харт инженер-механиктердин бул өткөөл ролдо маанилүү ролу бар деп эсептейт."Инженер-механиктердин жаңы муундагы аппараттык технологияларды талап кылган орчундуу маселелерди чечүү үчүн уникалдуу жөндөмү бар жана аларды чечүү жолдорун кантип масштабдоону билишет" деди Харт, профессор жана MIT машина куруу бөлүмүнүн бүтүрүүчүсү.Туруктуу келечекке жол ачып, экологиялык көйгөйлөрдү чечүү жолдорун сунуштайт.Gradun: Cleantech Water Solutions Manufacturing сууга жана анын көп бөлүгүнө муктаж.Орточо көлөмдөгү жарым өткөргүчтөрдү чыгаруучу завод күнүнө 10 миллион галлондон ашык сууну колдонот.дүйнө барган сайын кургакчылыктан жапа чегип жатат. Градиант бул суу көйгөйүн чечүү жолдорун сунуштайт. Компанияны Anurag Bajpayee SM '08 PhD '12 жана Пракаш Говиндан PhD '12 биргелешип негиздөөчүлөрү жана туруктуу суу же “таза технология” долбоорлорунун пионерлери жетектейт.Бажпайи жана Говиндан, Розенова Кендалл атындагы Жылуулук өткөрүмдүүлүк лабораториясынын аспиранттары катары прагматизмди жана иш-аракетке умтулууну бөлүшөт.Ченнайдагы (Индия) катуу кургакчылык маалында Говиндан өзүнүн докторанты үчүн жамгырдын табигый циклин туураган нымдаштыруу-кургатуу технологиясын иштеп чыккан.Бул технологияны алар Carrier Gas Extraction (CGE) деп аташкан жана 2013-жылы экөө Gradient компаниясын негиздешкен.CGE кирүүчү саркынды суулардын сапаты менен санындагы өзгөрмөлүүлүгүн эске алган патенттелген алгоритм.Алгоритм өлчөмсүз санга негизделген, аны Говиндан бир жолу өзүнүн жетекчисинин урматына Линхард санын чакырууну сунуш кылган.системадагы суунун сапаты өзгөргөндө, биздин технология автоматтык түрдө өлчөмсүз санды 1ге кайтаруу үчүн агымдын ылдамдыгын тууралоо үчүн сигнал жөнөтөт. Ал 1 маанисине кайтып келгенде, сиз эң мыкты болосуз”, - деп түшүндүрдү Градианттын башкы директору Говиндан .Система кайра пайдалануу үчүн өндүрүш ишканаларынан чыккан саркынды сууларды иштетип, тазалап, акыры галлон сууга жылына миллиондогон долларларды үнөмдөйт.Компания өскөн сайын, Gradiant командасы арсеналына жаңы технологияларды кошту, анын ичинде булгоочу заттарды тандап алуу, айрым булгоочу заттарды гана жок кылуунун үнөмдүү ыкмасы жана каршы агымдын тескери осмос деп аталган процесс, алардын туздуу концентрация ыкмасы.Алар азыр фармацевтика, энергетика, тоо-кен өндүрүшү, тамак-аш жана суусундуктар жана өнүгүп келе жаткан жарым өткөргүч өнөр жайы сыяктуу тармактардагы кардарлар үчүн сууну тазалоо жана саркынды суулар үчүн технологиялык чечимдердин толук комплексин сунушташат.«Биз суу менен камсыздоо боюнча жалпы чечимдерди жеткирүүчүбүз.Бизде бир катар менчик технологиялар бар жана биздин кардарларыбыздын керектөөлөрүнө жараша тосмолордон тандайбыз”, - деди Бажпайи, Gradiant компаниясынын башкы директору.«Кардарлар бизди өздөрүнүн суу боюнча өнөктөшү катары көрүшөт.Биз алардын суу маселесин башынан аягына чейин чече алабыз, алар өздөрүнүн негизги иштерине көңүл бурушу үчүн.«Градун акыркы он жылда жарылуучу өсүштү башынан өткөрдү.Бүгүнкү күнгө чейин алар күнүнө 5 миллион үйгө барабар 450 суу жана саркынды сууларды тазалоочу жайларды курушту.Акыркы сатып алуулар менен жалпы кызматкерлердин саны 500дөн ашты.Чечимдер Pfizer, Anheuser-Busch InBev жана Coca-Cola камтыган кардарларында чагылдырылган.Алардын кардарларынын арасында Micron Technology, GlobalFoundries, Intel жана TSMC сыяктуу жарым өткөргүч гиганттар да бар.саркынды суулар жана жарым өткөргүчтөр үчүн өтө таза суу чындап өстү ”деди Бажпайи.Жарым өткөргүч өндүрүүчүлөр сууну өндүрүү үчүн өтө таза сууну талап кылат.Ичүүчү сууга салыштырганда жалпы эриген катуу заттар миллиондо бир нече бөлүктөн турат.Мурункусунан айырмаланып, микрочиптерди өндүрүү үчүн колдонулган суунун көлөмү миллиардга бөлүктөргө же quadrillion.Currently, Сингапурдагы жарым өткөргүчтөрдү чыгаруучу заводдо (же фабрикада) орточо кайра иштетүү курсу болгону 43% ды түзөт. Ge C биздин технологияны колдонуу менен, бул заводдор өндүрүш бирдигине керектелүүчү 10 миллион галлон суунун 98-99% кайра иштете алат.Бул кайра иштетилген суу кайра өндүрүш процессине өтүү үчүн жетиштүү таза».Биз жарым өткөргүч заводдун коомдук суу менен камсыздоого көз карандылыгын иш жүзүндө жокко чыгарып, булганган сууну жок кылдык».Bajpayee In, fabry ci туруктуулукту абдан маанилүү кылып, алардын суу пайдаланууну жакшыртуу үчүн барган сайын кысымга кабылууда.бөлүү аркылуу көбүрөөк АКШ өсүмдүктөрүнө: натыйжалуу химиялык чыпкалоо, мисалы, Bajpayee жана Govindan, Shreya Dave '09, SM '12, PhD '16 анын PhD үчүн тузсуздаштырууга багытталган.Анын кеңешчиси, материал таануу жана инженерия профессору Джеффри Гроссмандын жетекчилиги астында Дэйв эффективдүү жана арзан тузсуздаштырууну камсыз кыла турган мембрананы ойлоп тапты.Кылдат баасын жана рынокту талдоодон кийин, Дэйв анын тузсуздандыруу мембраналарын коммерциялаштыруу мүмкүн эмес деген жыйынтыкка келген.«Заманбап технологиялар өз ишин жакшы аткарат.кыл.Алар арзан, массалык түрдө чыгарылат жана абдан жакшы иштейт.Биздин технология үчүн рынок жок болчу ”деди Дэйв.Диссертациясын жактагандан көп өтпөй, ал Nature журналында бардыгын өзгөрткөн сын макаланы окуду.Макалада көйгөй аныкталган.Көптөгөн өнөр жай процесстеринин өзөгүн түзгөн химиялык бөлүү көп энергияны талап кылат.Өнөр жайга эффективдүү жана арзаныраак мембраналар керек.Дэйв анын бир чечими бар деп ойлоду.Экономикалык мүмкүнчүлүктөр бар экенин аныктагандан кийин, Дэйв, Гроссман жана Брент Келлер, PhD '16, 2017-жылы Via Separations түзүшкөн. Андан көп өтпөй алар Массачусетс Технология институтунан венчурдук каржылоону алган алгачкы компаниялардын бири катары Engineди тандашкан.Азыркы учурда өнөр жай чыпкалоо химиялык заттарды өтө жогорку температурада ысытуу аркылуу кошулмаларды бөлүп алуу аркылуу жүргүзүлөт.Дэйв аны макарон жасоо үчүн бууланганга чейин бардык сууну кайнатуу менен салыштырат, ал эми калганы спагетти.Өндүрүштө бул химиялык бөлүү ыкмасы энергияны көп талап кылат жана натыйжасыз.Via Separations "макарон чыпкасы" азыктарынын химиялык эквивалентин жараткан.Бөлүп алуу үчүн жылуулукту колдонуунун ордуна, алардын мембраналары кошулмаларды "фильтрлейт".Бул химиялык чыпкалоо ыкмасы стандарттык ыкмаларга караганда 90% аз энергия керектейт.Көпчүлүк мембраналар полимерлерден жасалса, Via Separations мембраналары жогорку температурага жана катаал чөйрөгө туруштук бере алган кычкылданган графенден жасалган.Мембрана тешикчелердин өлчөмүн жана беттик химияны тууралоо аркылуу кардарлардын муктаждыктарына ылайык калибрленген.Учурда Дэйв жана анын командасы алардын таянычы катары целлюлоза жана кагаз өнөр жайына басым жасап жатышат.Алар "кара ичимдик" деп аталган затты энергияны үнөмдүү кайра иштетүүчү системаны иштеп чыгышты.кагаз, биомассанын үчтөн бири гана кагаз үчүн колдонулат.Учурда макулатуранын калган үчтөн эки бөлүгүн эң баалуу пайдалануу бул бууланткычты колдонуу менен сууну кайнатып, аны өтө суюлтулган агымдан өтө концентрацияланган агымга айлантуу, - деди Дэйв.өндүрүлгөн энергия чыпкалоо процессин иштетүү үчүн колдонулат».Бул жабык система Кошмо Штаттарда көп энергия керектейт.Биз муну казанга "спагетти тор" коюу менен жасай алабыз, деп кошумчалайт Дэйв.VulcanForms: Industrial Scale Additive Manufacturing Ал кошумча өндүрүш (AM) деп аталган 3D басып чыгаруу боюнча курсту окутат.Ал учурда бул анын негизги багыты болбосо да, ал изилдөөгө басым жасаган, бирок ал теманы кызыктуу деп тапты.Класстагы көптөгөн окуучулар, анын ичинде Мартин Фельдман MEng '14 сыяктуу.Фельдманн алдыңкы өндүрүш боюнча магистр даражасын алгандан кийин Харттын изилдөө тобуна толук убакытта кошулган.Ал жерде алар AMга өз ара кызыкчылык боюнча биригишкен.Алар порошок катмары лазердик ширетүү деп аталган далилденген кошумча металл өндүрүү технологиясын колдонуу менен инновациялоо мүмкүнчүлүгүн көрүштү жана кошумча металлды өндүрүү концепциясын өнөр жайлык масштабга алып чыгууну сунушташты.2015-жылы алар VulcanForms түзүшкөн."Биз өзгөчө сапаттагы жана өндүрүмдүүлүктүн бөлүктөрүн өндүрүү үчүн AM Machine архитектурасын иштеп чыктык" деди Харт."Жана биз.Биздин машиналар кошумча өндүрүштү, кийинки кайра иштетүүнү жана так иштетүүнү айкалыштырган толук санариптик өндүрүш системасына интеграцияланган.«3D принтерлерди башкаларга тетиктерди жасоо үчүн саткан башка компаниялардан айырмаланып, VulcanForms өзүнүн унаа паркын өнөр жай машиналарынын тетиктерин жасоо жана кардарларга сатуу үчүн колдонот.VulcanForms дээрлик 400 кызматкерге чейин өстү.Коллектив еткен жылы алгачкы продукциясын ачкан."VulcanOne" деп аталган ишкана.VulcanForms тарабынан чыгарылган тетиктердин сапаты жана тактыгы медициналык имплантаттар, жылуулук алмаштыргычтар жана учак кыймылдаткычтары сыяктуу өнүмдөр үчүн абдан маанилүү.Алардын машиналары металлдын жука катмарларын басып чыгара алат.Компаниянын директорлор кеңешинин мүчөсү Харт: «Биз өндүрүү кыйын болгон же кээ бир учурларда чыгарууга мүмкүн болбогон тетиктерди чыгарабыз», - деп кошумчалады.VulcanForms тарабынан иштелип чыккан технология бөлүктөрдү жана өнүмдөрдү түз кошумча процесс аркылуу же кыйыр түрдө кыйла натыйжалуу жана ийкемдүү жеткирүү чынжырчасы аркылуу туруктуураак өндүрүүгө жардам берет. VulcanForms жана бүтүндөй AM туруктуулукка салым кошуунун жолдорунун бири болуп саналат. материалдык үнөмдөө. VulcanForms-те колдонулган материалдардын көбү, мисалы, титан эритмелери, көп энергияны талап кылат.титан бөлүгү, сиз салттуу иштетүү процесстерине караганда алда канча аз материал колдоносуз.Материалдык эффективдүүлүктү Харт AM энергияны үнөмдөө жагынан чоң айырмачылык жаратып жатканын көрөт.Харт ошондой эле AM эффективдүү реактивдүү кыймылдаткычтардан баштап келечектеги термоядролук реакторлорго чейин таза энергия технологияларындагы инновацияларды тездете аларын белгилейт. “Таза энергетикалык технологиялардын коркунучун азайтуу жана масштабын түзүүнү көздөгөн компаниялар тажрыйбаны жана өнүккөн өндүрүш мүмкүнчүлүктөрүнө жетүүнү талап кылат, ал эми өнөр жай кошумчаларын өндүрүү бул жагынан өзгөрөт ", - деп кошумчалайт Харт.Продукт: Friction.Механикалык инженерия профессору Крипа Варанаси жана LiquiGlide командасы сүрүлмөлүү келечекти түзүүгө жана процесстеги калдыктарды олуттуу кыскартууга умтулушат.2012-жылы Варанаси жана Дэвид Смит SM '11 бүтүрүүчүсү тарабынан негизделген, LiquiGlide суюктуктардын беттердин үстүнөн "сыдыруусуна" мүмкүндүк берген атайын жабындарды иштеп чыккан.Продукциянын ар бир тамчысы тиш пастасынын түтүкчөсүнөн сыгылып алынабы же заводдо 500 литрлик банкадан суусу агып алынабы, колдонууга кетет.Сүрүлүүсү жок контейнерлер продукциянын калдыктарын кескин азайтат жана кайра иштетүүдөн же кайра колдонуудан мурун контейнерлерди тазалоонун кереги жок.ишкана керектеечу товарларды чыгарууда зор ийгиликтерге жетишти.Colgate кардары LiquiGlide технологиясын Colgate Elixir тиш пастасын бөтөлкөнүн дизайнында колдонгон, ал бир нече тармактык дизайн сыйлыктарына ээ болгон.LiquiGlide дүйнөгө таанымал дизайнер Ив Бехар менен кызматташып, алардын технологиясын сулуулукка жана жеке буюмдардын таңгактарынын гигиенасына колдонууга киришти.Ошол эле учурда АКШнын Азык-түлүк жана дары-дармек башкармалыгы аларга мастер-аппарат менен камсыз кылган.Биофармацевтикалык колдонмолор мүмкүнчүлүктөрдү түзөт.2016-жылы компания сүрүлүүсүз контейнер өндүрүшүн жасаган системаны иштеп чыккан.сактоочу резервуарлардын, воронкалардын жана бункерлердин үстүн тазалоо, материалдын дубалга жабышып калуусуна жол бербөө.Система материалдык калдыктарды 99% га чейин азайта алат."Бул чындап эле оюнду өзгөртүшү мүмкүн.Ал продукциянын калдыктарын үнөмдөйт, резервуарды тазалоодон чыккан саркынды сууларды азайтат жана өндүрүш процессин калдыксыз кылууга жардам берет”, - дейт LiquiGlide компаниясынын төрагасы Варанаси.контейнер бети.Контейнерге колдонгондо, майлоочу май дагы эле текстурага сиңип калат.Капиллярдык күчтөр стабилдешип, суюктуктун бетке жайылышына шарт түзүп, ар кандай илешкек материал жыла турган туруктуу майланган бетти түзөт.Компания термодинамикалык алгоритмдерди колдонуп, тиш пастасы же боёк болобу, продуктка жараша катуу жана суюк заттардын коопсуз айкалыштарын аныктайт.Компания заводдо контейнерлерди жана резервуарларды иштете ала турган робот чачуучу системаны курду.Компанияга продукциянын калдыктарынан миллиондогон долларларды үнөмдөөдөн тышкары, LiquiGlide продукт көбүнчө дубалга жабышып турган бул контейнерлерди үзгүлтүксүз тазалоо үчүн суунун көлөмүн бир топ азайтат.көп суу менен тазалоону талап кылат.Мисалы, агрохимияда пайда болгон уулуу агынды сууларды жок кылуунун катуу эрежелери бар.Мунун баарын LiquiGlide менен жок кылса болот”, - деди Варанаси.Көптөгөн өндүрүш ишканалары пандемиянын башталышында жабылып, CleanTanX пилоттук долбоорлорунун фабрикаларда жайылышын басаңдаткан менен, акыркы айларда абал жакшырды.Варанаси LiquiGlide технологиясына, айрыкча жарым өткөргүч пасталар сыяктуу суюктуктарга суроо-талаптын өсүп жатканын көрүп жатат.Gradant, Via Separations, VulcanForms жана LiquiGlide сыяктуу компаниялар өндүрүштү кеңейтүү экологиялык чоң чыгымды талап кылбасын далилдеп жатышат.Өндүрүштүн туруктуу масштабын кеңейтүү мүмкүнчүлүгү бар».инженер-механик-тер, ендуруш дайыма биздин ишибиздин негизи болуп келген.Атап айтканда, MITде өндүрүштү туруктуу кылуу боюнча ар дайым милдеттенме болгон ”, - деди Эвелин Ванг, Форддун инженерия профессору жана машина куруу бөлүмүнүн мурдагы төрагасы.биздин планета кооз."CHIPS жана Илим актысы сыяктуу өндүрүштү стимулдаштыруучу мыйзамдар менен экологияга тийгизген таасирин азайтуучу чечимдерди иштеп чыгуучу ишканаларга жана компанияларга суроо-талап өсүп, бизди туруктуураак келечекке жакындатат.
MIT бүтүрүүчүлөрү дүйнө жүзү боюнча илимий жарыялоону жеңилдетүү үчүн платформа курушат
MIT эксперттери нейротехнологиядагы жетишкендиктерден шыктануу үчүн чогулушат


Посттун убактысы: 06-январь 2023-ж
  • wechat
  • wechat