MIT muhandislari toza kelajak uchun yechimlar ishlab chiqadi

Nashriyotchi – Hindiston taʼlim yangiliklari, Hindiston taʼlimi, global taʼlim, kollej yangiliklari, universitetlar, martaba imkoniyatlari, qabul, ish oʻrinlari, imtihonlar, test ballari, kollej yangiliklari, taʼlim yangiliklari
Ishlab chiqarish yozda yuqori edi.Avgust oyida kuchga kirgan Chipslar va fanlar to'g'risidagi qonun Qo'shma Shtatlardagi mahalliy ishlab chiqarishga katta sarmoya kiritadi.Qonun loyihasi AQShning yarimo'tkazgich sanoatini sezilarli darajada kengaytirish, ta'minot zanjirlarini mustahkamlash va yangi texnologik yutuqlarga erishish uchun tadqiqot va ishlanmalarga sarmoya kiritishga qaratilgan.Massachusets texnologiya institutining mashinasozlik professori va ishlab chiqarish va mahsuldorlik laboratoriyasi direktori Jon Xartning so'zlariga ko'ra, Chip qonuni so'nggi yillarda ishlab chiqaruvchilar tomonidan qiziqishning sezilarli o'sishining so'nggi misolidir.Pandemiyaning ta'minot zanjirlariga, global geosiyosatga va barqaror rivojlanishning dolzarbligi va ahamiyatiga ta'siri ", dedi Xart.Sanoat texnologiyalaridagi innovatsiyalar.“Ishlab chiqarishga e’tibor kuchayib borayotganligi sababli barqarorlikka ustuvor ahamiyat berish kerak.2020 yilda barcha issiqxona gazlari chiqindilarining chorak qismi sanoat va ishlab chiqarishga to‘g‘ri keladi.Zavodlar va fabrikalar mahalliy suv zaxiralarini yo'qotishi va katta miqdordagi chiqindilarni ishlab chiqarishi mumkin, ularning ba'zilari zaharli bo'lishi mumkin.Ushbu muammolarni hal qilish va kam uglerodli iqtisodiyotga o'tishni ta'minlash uchun barqaror ishlab chiqarish texnologiyalari bilan bir qatorda yangi mahsulotlar va sanoat jarayonlarini ishlab chiqish kerak.Xartning fikricha, mexanik muhandislar bu o'tish rolida hal qiluvchi rol o'ynashi kerak."Mexanik muhandislar yangi avlod apparat texnologiyalarini talab qiladigan muhim muammolarni hal qilishda noyob qobiliyatga ega va ularning echimlarini qanday kengaytirishni biladilar", dedi Xart, professor va MIT mashinasozlik bo'limi bitiruvchisi.Atrof-muhit muammolariga yechim taklif qiladi, yanada barqaror kelajakka yo'l ochadi.Gradun: Cleantech Water Solutions Manufacturing suvga muhtoj va undan ko'p.O'rta o'lchamdagi yarimo'tkazgichlar ishlab chiqaruvchi zavod kuniga 10 million gallondan ortiq suv ishlatadi.dunyo qurg'oqchilikdan tobora ko'proq aziyat chekmoqda.Gradiant ushbu suv muammosiga yechim taklif qiladi. Kompaniyaga Anurag Bajpayee SM '08 PhD '12 va Prakash Govindan PhD '12 hammuassislari va barqaror suv yoki "toza texnologiya" loyihalarida kashshoflar rahbarlik qiladi.Bajpayi va Govindan, Rosenova Kendall nomidagi issiqlik uzatish laboratoriyasining aspirantlari sifatida pragmatizm va harakatga moyillik bilan o'rtoqlashadilar.Hindistonning Chennay shahridagi kuchli qurg‘oqchilik paytida Govindan o‘z doktorlik dissertatsiyasi uchun yomg‘irning tabiiy siklini taqlid qiluvchi namlash va quritish texnologiyasini ishlab chiqdi.Texnologiyani ular Carrier Gas Extraction (CGE) deb atashadi va 2013 yilda ikkalasi Gradientga asos solishdi.CGE - kiruvchi oqava suvlarning sifati va miqdorining o'zgaruvchanligini hisobga oladigan xususiy algoritm.Algoritm o'lchovsiz raqamga asoslangan bo'lib, Govindan bir paytlar o'z rahbari sharafiga Linhard raqamini chaqirishni taklif qilgan.tizimdagi suv sifati o'zgaradi, bizning texnologiyamiz avtomatik ravishda o'lchamsiz raqamni 1 ga qaytarish uchun oqim tezligini sozlash uchun signal yuboradi. U 1 qiymatiga qaytgandan so'ng, siz eng yaxshi holatda bo'lasiz ", deb tushuntirdi Govindan, Gradiant kompaniyasining bosh direktori. .Tizim ishlab chiqarish korxonalaridan chiqindi suvlarni qayta ishlatish uchun qayta ishlaydi va tozalaydi, natijada yiliga gallon suvda millionlab dollar tejaladi.Kompaniya o'sishi bilan Gradiant jamoasi o'z arsenaliga yangi texnologiyalarni qo'shdi, jumladan, ifloslantiruvchi moddalarni tanlab olish, faqat ma'lum ifloslantiruvchi moddalarni olib tashlashning iqtisodiy usuli va qarshi oqim teskari osmos deb ataladigan jarayon, ularning sho'r konsentratsiyasi usuli.Ular endi farmatsevtika, energetika, tog'-kon sanoati, oziq-ovqat va ichimliklar sanoati, o'sib borayotgan yarimo'tkazgich sanoati kabi sohalardagi mijozlar uchun suvni tozalash va chiqindi suv uchun texnologik yechimlarning to'liq to'plamini taklif qilmoqdalar.“Biz suv ta'minoti bo'yicha umumiy yechimlarni yetkazib beruvchimiz.Bizda bir qator xususiy texnologiyalar mavjud va mijozlarimizning ehtiyojlaridan kelib chiqqan holda o‘z qalqonimizdan tanlaymiz”, dedi Gradiant bosh direktori Bajpayi.“Mijozlar bizni o'zlarining suv hamkori deb bilishadi.Biz ularning suv muammolarini boshidan oxirigacha hal qila olamiz, shunda ular asosiy biznesiga e'tibor qaratishlari mumkin."Gradun so'nggi o'n yil ichida portlovchi o'sishni boshdan kechirdi.Bugungi kunga qadar ular kuniga 5 million uy ekvivalentini tozalaydigan 450 ta suv va oqava suvlarni tozalash inshootlarini qurdilar.So'nggi xaridlar natijasida umumiy xodimlar soni 500 dan ortiq kishiga etdi.Yechimlar Pfizer, Anheuser-Busch InBev va Coca-Cola kabi o'z mijozlarida aks ettirilgan.Ularning mijozlari orasida Micron Technology, GlobalFoundries, Intel va TSMC kabi yarimo'tkazgich gigantlari ham bor.chiqindi suv va yarimo'tkazgichlar uchun juda toza suv haqiqatan ham ko'tarildi ", dedi Bajpayee.Yarimo'tkazgich ishlab chiqaruvchilari suv ishlab chiqarish uchun ultra toza suv talab qiladi.Ichimlik suviga nisbatan jami erigan qattiq moddalar millionga bir necha qismni tashkil qiladi.Birinchisidan farqli o'laroq, mikrochip ishlab chiqarish uchun ishlatiladigan suv miqdori milliardga yoki kvadrillionga qismga teng. Hozirda Singapurdagi yarimo'tkazgichlar ishlab chiqaruvchi zavodda (yoki zavodda) o'rtacha qayta ishlash darajasi atigi 43% ni tashkil etadi. Ge C texnologiyamizdan foydalanish, bu zavodlar ishlab chiqarish birligiga kerak bo'lgan 10 million gallon suvning 98-99 foizini qayta ishlashga qodir.Bu qayta ishlangan suv ishlab chiqarish jarayoniga qaytish uchun etarlicha toza.Biz bu ifloslangan suv oqimini yo'q qildik, yarimo'tkazgichlar zavodining umumiy suv ta'minotiga bog'liqligini deyarli yo'q qildik.Bajpayee In, fabry ci suvdan foydalanishni yaxshilash uchun tobora kuchayib borayotgan bosim ostida, bu barqarorlikni juda muhim qiladi.ajratish yo'li bilan ko'proq AQSh zavodlariga: Bajpayee va Govindan kabi samarali kimyoviy filtrlash, Shreya Dave '09, SM '12, PhD '16 PhD uchun tuzsizlantirishga qaratilgan.Maslahatchisi, Materialshunoslik va muhandislik professori Jeffri Grossmanning rahbarligi ostida Deyv samaraliroq va arzonroq tuzsizlanishni ta'minlaydigan membranani ishlab chiqardi.Xarajat va bozorni sinchkovlik bilan tahlil qilgandan so'ng, Deyv uning tuzsizlantirish membranalarini tijoratlashtirish mumkin emas degan xulosaga keldi.“Zamonaviy texnologiyalar o‘z ishida juda yaxshi.qilmoq.Ular arzon, ommaviy ishlab chiqariladi va juda yaxshi ishlaydi.Bizning texnologiyamiz uchun bozor yo'q edi ”, dedi Deyv.Dissertatsiya himoyasidan ko'p o'tmay, u Nature jurnalida hamma narsani o'zgartirgan sharh maqolasini o'qidi.Maqolada muammo aniqlandi.Ko'pgina sanoat jarayonlarining markazida bo'lgan kimyoviy ajratish juda ko'p energiya talab qiladi.Sanoat samaraliroq va arzonroq membranalarga muhtoj.Deyv yechim topishi mumkin deb o'yladi.Iqtisodiy imkoniyatlar mavjudligini aniqlagandan so'ng, Deyv, Grossman va PhD '16 Brent Keller 2017 yilda Via Separations yaratdilar. Ko'p o'tmay, ular Engineni Massachusets Texnologiya Institutidan venchur kapitalini moliyalashtirgan birinchi kompaniyalardan biri sifatida tanladilar.Hozirgi vaqtda sanoat filtratsiyasi kimyoviy moddalarni juda yuqori haroratda birikmalarni ajratish uchun isitish orqali amalga oshiriladi.Deyv buni makaron tayyorlash uchun bug'lanib ketguncha barcha suvni qaynatishga o'xshatadi va qolgan narsa spagetti.Ishlab chiqarishda ushbu kimyoviy ajratish usuli energiya talab qiladi va samarasizdir.Via Separations "makaron filtri" mahsulotlarining kimyoviy ekvivalentini yaratdi.Ajratish uchun issiqlikdan foydalanish o'rniga, ularning membranalari birikmalarni "filtrlaydi".Ushbu kimyoviy filtrlash usuli standart usullarga qaraganda 90% kamroq energiya sarflaydi.Aksariyat membranalar polimerlardan tayyorlangan bo'lsa-da, Via Separations membranalari yuqori harorat va qattiq muhitga bardosh bera oladigan oksidlangan grafendan tayyorlanadi.Membrana gözenek hajmini va sirt kimyosini sozlashni o'zgartirish orqali mijozlar ehtiyojlariga moslashtiriladi.Ayni paytda Deyv va uning jamoasi asosiy e'tiborni pulpa va qog'oz sanoatiga qaratmoqda.Ular "qora suyuqlik" deb nomlanuvchi moddani energiyadan tejamkorroq qayta ishlaydigan tizimni ishlab chiqdilar.qog'oz, biomassaning faqat uchdan bir qismi qog'oz uchun ishlatiladi.Hozirda qog‘oz chiqindisining qolgan uchdan ikki qismidan eng qimmatli foydalanish suvni qaynatish uchun evaporatatordan foydalanish, uni juda suyultirilgan oqimdan juda konsentrlangan oqimga aylantirishdir”, dedi Deyv.ishlab chiqarilgan energiya filtrlash jarayonini quvvatlantirish uchun ishlatiladi.Ushbu yopiq tizim Qo'shma Shtatlarda juda ko'p energiya sarflaydi.Biz buni qozonga "spagetti to'ri" qo'yish orqali qilishimiz mumkin, deya qo'shimcha qiladi Deyv.VulcanForms: Industrial Scale Additive Manufacturing U qo'shimcha ishlab chiqarish (AM) deb nomlanuvchi 3D bosib chiqarish bo'yicha kursni o'rgatadi.Garchi bu o'sha paytda uning asosiy e'tibori bo'lmagan bo'lsa-da, u tadqiqotga e'tibor qaratdi, lekin u mavzuni qiziqarli deb topdi.Sinfdagi ko'plab talabalar, jumladan Martin Feldmann MEng '14 kabi.Feldmann ilg'or ishlab chiqarish bo'yicha magistr darajasini olgandan so'ng, Xartning tadqiqot guruhiga to'liq vaqtli qo'shildi.U erda ular AMga o'zaro qiziqish tufayli bog'lanishdi.Ular chang qatlamli lazerli payvandlash deb nomlanuvchi isbotlangan qo'shimchali metall ishlab chiqarish texnologiyasidan foydalangan holda innovatsiya qilish imkoniyatini ko'rdilar va qo'shimcha metall ishlab chiqarish kontseptsiyasini sanoat miqyosiga olib chiqishni taklif qilishdi.2015 yilda ular VulcanForms kompaniyasiga asos solgan."Biz ajoyib sifat va mahsuldorlikka ega qismlarni ishlab chiqarish uchun AM Machine Arxitekturasini ishlab chiqdik", dedi Xart.“Va biz.Bizning mashinalarimiz qo'shimcha ishlab chiqarish, keyingi ishlov berish va nozik ishlov berishni birlashtirgan to'liq raqamli ishlab chiqarish tizimiga integratsiya qilingan.“Boshqalarga ehtiyot qismlar ishlab chiqarish uchun 3D-printerlarni sotuvchi boshqa kompaniyalardan farqli o‘laroq, VulcanForms o‘zining avtomobil parkidan sanoat mashina qismlarini ishlab chiqarish va xaridorlarga sotish uchun foydalanadi.VulcanForms deyarli 400 nafar xodimga etdi.Jamoa o'zining birinchi ishlab chiqarishini o'tgan yili ochgan."VulcanOne" deb nomlangan korxona.VulcanForms tomonidan ishlab chiqarilgan qismlarning sifati va aniqligi tibbiy implantlar, issiqlik almashtirgichlar va samolyot dvigatellari kabi mahsulotlar uchun juda muhimdir.Ularning mashinalari metallning yupqa qatlamlarini bosib chiqarishi mumkin."Biz ishlab chiqarish qiyin yoki ba'zi hollarda ishlab chiqarish imkonsiz qismlarni ishlab chiqaramiz", deb qo'shimcha qildi kompaniya direktorlar kengashi a'zosi Xart.VulcanForms tomonidan ishlab chiqilgan texnologiya to'g'ridan-to'g'ri qo'shimcha jarayon orqali yoki bilvosita yanada samarali va moslashuvchan ta'minot zanjiri orqali qismlar va mahsulotlarni yanada barqaror ishlab chiqarishga yordam beradi. VulcanForms va umuman AM barqarorlikka hissa qo'shish usullaridan biri materiallarni tejash.VulcanForms-da ishlatiladigan ko'plab materiallar, masalan, titanium qotishmalari, ko'p energiya talab qiladi.titan qismi, siz an'anaviy ishlov berish jarayonlariga qaraganda ancha kam material ishlatasiz.Moddiy samaradorlik - Xart AM energiyani tejash nuqtai nazaridan katta farq qilayotganini ko'radi.Xart, shuningdek, AM toza energiya texnologiyalaridagi innovatsiyalarni, yanada samarali reaktiv dvigatellardan tortib kelajakdagi termoyadroviy reaktorlargacha bo'lgan innovatsiyalarni tezlashtirishi mumkinligini ta'kidlaydi. “Xavfni kamaytirish va toza energiya texnologiyalarini miqyosda qo'llashni maqsad qilgan kompaniyalar tajriba va ilg'or ishlab chiqarish imkoniyatlariga ega bo'lishni talab qiladi, va sanoat qo'shimchalarini ishlab chiqarish, bu borada o'zgaruvchan", - deya qo'shimcha qiladi Xart.Mahsulot: ishqalanish.Mashina muhandisligi professori Kripa Varanasi va LiquiGlide jamoasi ishqalanishsiz kelajak yaratish va jarayonda chiqindilarni sezilarli darajada kamaytirishga intilishadi.2012-yilda Varanasi va Devid Smit SM '11 bitiruvchisi tomonidan asos solingan LiquiGlide suyuqliklarning yuzalar ustida “surishi” imkonini beruvchi maxsus qoplamalarni ishlab chiqdi.Mahsulotning har bir tomchisi, xoh u tish pastasi trubkasidan siqib chiqarilsin, xoh zavodda 500 litrli bankadan to‘kilsin, foydalanishga ketadi.Ishqalanishsiz idishlar mahsulot chiqindilarini keskin kamaytiradi va konteynerlarni qayta ishlash yoki qayta ishlatishdan oldin tozalashga hojat yo'q.kompaniya iste'mol mahsulotlari sohasida katta yutuqlarga erishdi.Colgate mijozi Colgate Elixir tish pastasi shishasining dizaynida LiquiGlide texnologiyasidan foydalangan, u bir nechta sanoat dizayn mukofotlarini qo‘lga kiritgan.LiquiGlide o'z texnologiyasini go'zallik va shaxsiy mahsulot qadoqlash gigienasiga tatbiq etish uchun dunyoga mashhur dizayner Iv Behar bilan hamkorlik qildi.Shu bilan birga, AQSh oziq-ovqat va farmatsevtika idorasi ularga asosiy qurilma taqdim etdi.Biofarmatsevtika ilovalari imkoniyatlar yaratadi.2016 yilda kompaniya ishqalanishsiz konteyner ishlab chiqaradigan tizimni ishlab chiqdi.saqlash tanklari, huni va hunilarning sirtini ishlov berish, materiallarning devorlarga yopishib qolishiga yo'l qo'ymaslik.Tizim moddiy chiqindilarni 99% gacha kamaytirishi mumkin."Bu haqiqatan ham o'yinni o'zgartirishi mumkin.Bu mahsulot chiqindisini tejaydi, rezervuarlarni tozalashda oqava suvlarni kamaytiradi va ishlab chiqarish jarayonini chiqindisiz qilishga yordam beradi”, dedi LiquiGlide rahbari Varanasi.konteyner yuzasi.Idishga qo'llanilganda, moylash hali ham tuzilishga singib ketadi.Kapillyar kuchlar barqarorlashadi va suyuqlikning sirt bo'ylab tarqalishiga imkon beradi, bu esa har qanday yopishqoq materialning siljishi mumkin bo'lgan doimiy yog'langan sirt hosil qiladi.Kompaniya tish pastasi yoki bo'yoq bo'ladimi, mahsulotga qarab qattiq va suyuqliklarning xavfsiz birikmalarini aniqlash uchun termodinamik algoritmlardan foydalanadi.Kompaniya zavodda konteyner va rezervuarlarga ishlov beradigan robotli purkash tizimini qurdi.Kompaniyani mahsulot chiqindilaridan millionlab dollar tejash bilan bir qatorda, LiquiGlide mahsulot ko'pincha devorlarga yopishib qolgan bu idishlarni muntazam tozalash uchun zarur bo'lgan suv miqdorini sezilarli darajada kamaytiradi.Ko'p miqdorda suv bilan tozalashni talab qiladi.Masalan, agrokimyoda hosil bo'lgan zaharli oqava suvlarni utilizatsiya qilishning qat'iy qoidalari mavjud.Bularning barchasini LiquiGlide yordamida yo'q qilish mumkin, - dedi Varanasi.Ko'pgina ishlab chiqarish korxonalari pandemiya boshida yopilgan bo'lsa-da, zavodlarda CleanTanX pilot loyihalarini ishga tushirishni sekinlashtirgan bo'lsa-da, so'nggi oylarda vaziyat yaxshilandi.Varanasi LiquiGlide texnologiyasiga, ayniqsa yarimo'tkazgich pastalari kabi suyuqliklarga talab ortib borayotganini ko'rmoqda.Gradant, Via Separations, VulcanForms va LiquiGlide kabi kompaniyalar ishlab chiqarishni kengaytirish atrof-muhit uchun katta xarajatlarni talab qilmasligini isbotlamoqda.Ishlab chiqarish barqaror ravishda kengayish imkoniyatiga ega”.mexanik muhandislar, ishlab chiqarish har doim bizning ishimizning asosiy qismi bo'lgan.Xususan, MITda har doim ishlab chiqarishni barqaror qilish majburiyati bo'lgan ", dedi Evelin Vang, Ford muhandislik professori va mashinasozlik bo'limining sobiq rahbari.bizning sayyoramiz go'zal.“CHIPS va Fan qonuni kabi ishlab chiqarishni rag‘batlantiruvchi qonunlar tufayli atrof-muhitga ta’sirni kamaytiradigan, bizni yanada barqaror kelajakka yaqinlashtiradigan yechimlarni ishlab chiquvchi startaplar va kompaniyalarga talab ortib boradi.
MIT bitiruvchilari butun dunyo bo'ylab ilmiy nashriyotni osonlashtirish uchun platforma quradilar
MIT mutaxassislari neyrotexnologiya sohasidagi yutuqlardan ilhom olish uchun birlashadilar


Yuborilgan vaqt: 2023 yil 06-yanvar
  • wechat
  • wechat