Инжењери МИТ-а развијају решења за чистију будућност

Издавач – вести о индијском образовању, индијско образовање, глобално образовање, вести са колеџа, универзитети, опције за каријеру, пријем, послови, испити, резултати тестова, вести са факултета, вести о образовању
Производња је била у врхунцу лета.Закон о чипсу и науци, који је ступио на снагу у августу, представља огромну инвестицију у домаћу производњу у Сједињеним Државама.Предлог закона има за циљ да значајно прошири америчку индустрију полупроводника, ојача ланце снабдевања и инвестира у истраживање и развој како би се постигла нова технолошка открића.Према Џону Харту, професору машинства и директору Лабораторије за производњу и продуктивност на Технолошком институту у Масачусетсу, Закон о чиповима је само последњи пример значајног повећања интересовања произвођача последњих година.Утицај пандемије на ланце снабдевања, глобалну геополитику и важност и важност одрживог развоја“, рекао је Харт.Иновације у индустријским технологијама.„Са све већим фокусом на производњу, одрживост мора бити приоритет.Отприлике четвртина свих емисија гасова стаклене баште у 2020. долази из индустрије и производње.Фабрике и фабрике такође могу исцрпити локалне залихе воде и произвести огромне количине отпада, од којих неки могу бити токсични.Да би се решили ови проблеми и обезбедио прелазак на нискоугљеничну економију, неопходно је развијати нове производе и индустријске процесе уз одрживе производне технологије.Харт верује да машински инжењери имају кључну улогу у овој транзиционој улози.„Машински инжењери имају јединствену способност да решавају критичне проблеме који захтевају хардверске технологије следеће генерације и знају како да скалирају своја решења“, рекао је Харт, професор и дипломац МИТ одељења за машинство.Нуди решења за проблеме животне средине, утирући пут за одрживију будућност.Градун: Цлеантецх Ватер Солутионс Мануфацтуринг треба воду, и то много.Фабрика за производњу полупроводника средње величине користи преко 10 милиона галона воде дневно.свет све више пати од суше.Градиант нуди решења за овај проблем воде.Компанију предводе Анураг Бајпаиее СМ '08 ПхД '12 и Пракасх Говидан ПхД '12 суоснивачи и пионири у одрживој води или пројектима „чисте технологије”.Бајпаиее и Говидан, као дипломирани студенти у Лабораторији за пренос топлоте названој по Росенова Кендалл, деле прагматизам и склоност ка акцији.Током тешке суше у Ченају, Индија, Говидан је за свој докторат развио технологију овлаживања-одвлаживања која опонаша природни циклус киша.Технологија коју су назвали Царриер Гас Ектрацтион (ЦГЕ), а њих двојица су 2013. основали Градиент.ЦГЕ је власнички алгоритам који узима у обзир варијабилност у квалитету и количини улазне отпадне воде.Алгоритам се заснива на бездимензионалном броју, који је Говидан једном предложио да се назове Линхардов број у част свог супервизора.квалитет воде у систему се мења, наша технологија аутоматски шаље сигнал за подешавање брзине протока како би се бездимензионални број вратио на 1. Када се врати на вредност 1, бићете у најбољем издању“, објаснио је Говидан, извршни директор компаније Градиант .Систем обрађује и третира отпадну воду из производних постројења за поновну употребу, на крају штеди милионе долара годишње у галонима воде.Како је компанија расла, тим Градиант-а је додао нове технологије свом арсеналу, укључујући селективну екстракцију загађивача, економичан метод уклањања само одређених загађивача и процес који се назива контраструјна реверзна осмоза, њихов метод концентрације слане воде.Они сада нуде комплетан сет технолошких решења за третман воде и отпадних вода за купце у индустријама као што су фармацеутска, енергетска, рударска, храна и пића, и растућа индустрија полупроводника.„Ми смо добављач комплетних решења за водоснабдевање.Имамо низ заштићених технологија и бираћемо између наших тоболаца на основу потреба наших купаца“, рекао је Бајпаиее, извршни директор Градиант-а.„Купци нас виде као свог партнера за воду.Можемо да решимо њихове проблеме са водом од почетка до краја како би се могли фокусирати на свој основни посао.„Градун је доживео експлозиван раст у протеклој деценији.До данас су изградили 450 постројења за пречишћавање воде и отпадних вода која третирају еквивалент од 5 милиона домова дневно.Са недавним аквизицијама, укупан број запослених је порастао на преко 500 људи.Решења се огледају у њиховим купцима, међу којима су Пфизер, Анхеусер-Бусцх ИнБев и Цоца-Цола.Њихови клијенти такође укључују полупроводничке гиганте као што су Мицрон Тецхнологи, ГлобалФоундриес, Интел и ТСМЦ.отпадне воде и ултрачиста вода за полупроводнике су заиста порасле“, рекао је Бајпаиее.Произвођачи полупроводника захтевају ултра чисту воду за производњу воде.Укупна растворена чврста материја у поређењу са водом за пиће је неколико делова на милион.За разлику од првог, количина воде која се користи за производњу микрочипова је између делова на милијарду или делова по квадрилиону. Тренутно је просечна стопа рециклаже у фабрици (или фабрици) полупроводника у Сингапуру само 43%. Користећи Ге Ц нашу технологију, ове фабрике могу да рециклирају 98-99% од „10 милиона галона воде које им је потребно по јединици производње.Ова рециклирана вода је довољно чиста да се врати у производни процес."Елиминисали смо ово испуштање загађене воде, практично елиминишући ослањање фабрике полупроводника на јавно снабдевање водом.”Бајпаиее Ин, фабри ци су под све већим притиском да побољшају употребу воде, што чини одрживост критичном.до више америчких постројења кроз одвајање: ефикасна хемијска филтрација као што су Бајпаиее и Говидан, Схреиа Даве '09, СМ '12, ПхД '16 фокусирана на десалинизацију за њен докторат.Под вођством свог саветника, Џефрија Гросмана, професора науке о материјалима и инжењерства, Дејв је направио мембрану која би могла да обезбеди ефикасније и јефтиније десалинизацију.Након пажљиве анализе трошкова и тржишта, Дејв је закључио да њене мембране за десалинизацију не могу да се комерцијализују.„Модерне технологије су заиста добре у ономе што раде.урадите.Они су јефтини, масовно се производе и раде веома добро.Није било тржишта за нашу технологију“, рекао је Дејв.Убрзо након одбране дисертације, прочитала је прегледни чланак у часопису Натуре који је све променио.Чланак је идентификовао проблем.Хемијско одвајање, које је у срцу многих индустријских процеса, захтева много енергије.Индустрији су потребне ефикасније и јефтиније мембране.Даве је мислио да она можда има решење.Након што су идентификовали да постоје економске могућности, Дејв, Гросман и Брент Келер, доктор наука '16, креирали су Виа Сепаратионс 2017. Убрзо након тога, изабрали су Енгине као једну од првих компанија која је добила ризично финансирање од Технолошког института Масачусетса.Тренутно се индустријска филтрација врши загревањем хемикалија на веома високим температурама да би се одвојила једињења.Дејв то пореди са кључањем воде док не испари да би се направила тестенина, а оно што је остало су шпагети.У производњи, овај метод хемијског одвајања је енергетски интензиван и неефикасан.Виа Сепаратионс је створио хемијски еквивалент производа „филтер за тестенину“.Уместо да користе топлоту за раздвајање, њихове мембране "филтрирају" једињења.Овај метод хемијске филтрације троши 90% мање енергије од стандардних метода.Док је већина мембрана направљена од полимера, Виа Сепаратионс мембране су направљене од оксидованог графена, који може да издржи високе температуре и оштра окружења.Мембрана је калибрисана према потребама купаца променом величине пора и подешавањем хемије површине.Тренутно се Дејв и њен тим фокусирају на индустрију целулозе и папира као своје упориште.Они су развили систем који енергетски ефикасније рециклира супстанцу познату као „црни ликер“.папира, само једна трећина биомасе се користи за папир.Тренутно, највреднија употреба преостале две трећине отпадног папира је употреба испаривача за прокувавање воде, претварајући је из веома разблаженог тока у веома концентрисан ток“, рекао је Дејв.произведена енергија се користи за покретање процеса филтрације.”Овај затворени систем троши много енергије у Сједињеним Државама.То можемо учинити тако што ћемо у котао ставити „мрежу за шпагете“, додаје Дејв.ВулцанФормс: Адитивна производња у индустријској скали Он предаје курс о 3Д штампању, познатијем као Адитивна производња (АМ).Иако му у то време то није био главни фокус, фокусирао се на истраживање, али му је та тема била фасцинантна.Као и многи ученици у разреду, укључујући Мартина Фелдмана МЕнг '14.Фелдман се придружио Хартовој истраживачкој групи са пуним радним временом након што је магистрирао напредну производњу.Тамо су се повезали око заједничког интереса у АМ.Видели су прилику за иновације користећи доказану технологију адитивне производње метала познату као ласерско заваривање у слоју праха и предложили су да се концепт адитивне производње метала доведе у индустријски обим.2015. основали су ВулцанФормс.„Развили смо архитектуру АМ машина за производњу делова изузетног квалитета и продуктивности“, рекао је Харт."И ми.Наше машине су интегрисане у потпуно дигитални производни систем који комбинује адитивну производњу, накнадну обраду и прецизну машинску обраду.„За разлику од других компанија које продају 3Д штампаче другима да праве делове, ВулцанФормс користи своју флоту возила да прави и продаје делове индустријских машина купцима.ВулцанФормс је нарастао на скоро 400 запослених.Тим је отворио своју прву производњу прошле године.подухват под називом „ВулцанОне“.Квалитет и прецизност делова које производи ВулцанФормс су критични за производе као што су медицински имплантати, измењивачи топлоте и мотори авиона.Њихове машине могу да штампају танке слојеве метала.„Ми производимо делове које је тешко произвести или, у неким случајевима, немогуће произвести“, додао је Харт, члан управног одбора компаније.Технологија коју је развио ВулцанФормс може помоћи у производњи делова и производа на одрживији начин, било директно кроз процес адитива, или индиректно кроз ефикаснији и флексибилнији ланац снабдевања. Један од начина на који ВулцанФормс и АМ у целини доприносе одрживости је кроз уштеда материјала. Многи материјали који се користе у ВулцанФормс, као што су легуре титанијума, захтевају много енергије.део од титанијума, користите далеко мање материјала од традиционалних процеса обраде.Ефикасност материјала је оно што Харт види да АМ прави огромну разлику у смислу уштеде енергије.Харт такође истиче да АМ може да убрза иновације у технологијама чисте енергије, од ефикаснијих млазних мотора до будућих фузионих реактора. „Компанијама које желе да смање ризик и обимне технологије чисте енергије захтевају стручност и приступ напредним производним могућностима, а индустријска производња адитива је трансформативно у овом погледу“, додаје Харт.Производ: Трење.Професор машинства Крипа Варанаси и ЛикуиГлиде тим су посвећени стварању будућности без трења и значајном смањењу отпада у том процесу.Основан 2012. од стране Варанасија и бившег студента Дејвида Смита СМ '11, ЛикуиГлиде је развио специјалне премазе који омогућавају течностима да „клизну” преко површина.Свака кап производа иде у употребу, било да је исцеђена из тубе пасте за зубе или фабрички оцеђена из тегле од 500 литара.Контејнери без трења драстично смањују отпад од производа и нема потребе за чишћењем контејнера пре рециклирања или поновне употребе.компанија је направила велики напредак у сектору потрошачких производа.Клијент компаније Цолгате је користио ЛикуиГлиде технологију у дизајну боце Цолгате Еликир пасте за зубе, која је освојила неколико награда за индустријски дизајн.ЛикуиГлиде се удружио са светски познатим дизајнером Ивес Бехаром да примени њихову технологију на лепоту и хигијену личне амбалаже производа.Истовремено, америчка Управа за храну и лекове им је обезбедила главни уређај.Биофармацеутске примене стварају могућности.У 2016. години компанија је развила систем који производи контејнере без трења.површинска обрада резервоара за складиштење, левка и резервоара, спречавајући лепљење материјала за зидове.Систем може смањити материјални отпад до 99%.„Ово би заиста могло да промени игру.Штеди отпад од производа, смањује отпадне воде од чишћења резервоара и помаже да производни процес буде без отпада“, рекао је Варанаси, председник ЛикуиГлиде-а.површина контејнера.Када се нанесе на посуду, мазиво се и даље упија у текстуру.Капиларне силе се стабилизују и дозвољавају течности да се шири по површини, стварајући трајно подмазану површину по којој било који вискозни материјал може да клизи.Компанија користи термодинамичке алгоритме за одређивање безбедних комбинација чврстих материја и течности у зависности од производа, било да је у питању паста за зубе или боја.Компанија је изградила роботски систем за прскање који може да рукује контејнерима и резервоарима у фабрици.Поред тога што компанији штеди милионе долара у отпаду од производа, ЛикуиГлиде значајно смањује количину воде која је потребна за редовно чишћење ових контејнера где се производ често лепи за зидове.Захтева чишћење са доста воде.На пример, у агрохемији постоје строга правила за одлагање настале токсичне отпадне воде.Све ово се може елиминисати са ЛикуиГлиде-ом“, рекао је Варанаси.Док су многе производне фабрике затворене на почетку пандемије, успоравајући увођење ЦлеанТанКс пилот пројеката у фабрикама, ситуација се побољшала последњих месеци.Варанаси види све већу потражњу за ЛикуиГлиде технологијом, посебно за течностима као што су полупроводничке пасте.Компаније као што су Градант, Виа Сепаратионс, ВулцанФормс и ЛикуиГлиде доказују да проширење производње не мора да има велике еколошке трошкове.Производња има потенцијал за одрживо повећање.”машинских инжењера, производња је увек била срж нашег рада.Конкретно, у МИТ-у је увек постојала посвећеност да производња буде одржива“, рекла је Евелин Ванг, Фордова професорка инжењерства и бивша председница одељења за машинско инжењерство.наша планета је лепа.„Са законима као што су ЦХИПС и Закон о науци који стимулишу производњу, постојаће све већа потражња за почетницима и компанијама које развијају решења која ублажавају утицај на животну средину, приближавајући нас одрживијој будућности.
Алумни МИТ-а граде платформу за олакшавање научног објављивања широм света
Стручњаци МИТ-а се окупљају да би били инспирисани напретком у неуротехнологији


Време поста: Јан-06-2023
  • вецхат
  • вецхат