MIT inžinieriai kuria sprendimus švaresnei ateičiai

Leidėjas – Indijos švietimo naujienos, Indijos švietimas, pasaulinis švietimas, kolegijos naujienos, universitetai, karjeros galimybės, priėmimas, darbai, egzaminai, testų rezultatai, kolegijos naujienos, švietimo naujienos
Gamyba vyko vasaros viduryje.Lustų ir mokslo įstatymas, įsigaliojęs rugpjūtį, reiškia didžiulę investiciją į vietinę gamybą Jungtinėse Valstijose.Įstatymo projektu siekiama iš esmės išplėsti JAV puslaidininkių pramonę, sustiprinti tiekimo grandines ir investuoti į mokslinius tyrimus ir plėtrą, siekiant naujų technologinių laimėjimų.Pasak Johno Harto, mechanikos inžinerijos profesoriaus ir Masačusetso technologijos instituto Gamybos ir produktyvumo laboratorijos direktoriaus, lustų įstatymas yra tik naujausias pastaraisiais metais padidėjusio gamintojų susidomėjimo pavyzdys.Pandemijos poveikis tiekimo grandinėms, pasaulinei geopolitikai ir tvaraus vystymosi svarbai ir svarbai“, – sakė Hartas.Pramoninių technologijų naujovės.„Daugiau dėmesio skiriant gamybai, prioritetas turi būti teikiamas tvarumui.Maždaug ketvirtadalis visų šiltnamio efektą sukeliančių dujų emisijų 2020 m. bus iš pramonės ir gamybos.Gamyklos ir gamyklos taip pat gali išeikvoti vietinius vandens išteklius ir susidaryti didžiulius kiekius atliekų, kai kurios iš jų gali būti toksiškos.Norint išspręsti šias problemas ir užtikrinti perėjimą prie mažai anglies dioksido į aplinką išskiriančios ekonomikos, būtina kurti naujus produktus ir pramonės procesus kartu su tvariomis gamybos technologijomis.Hartas mano, kad mechanikos inžinieriai turi atlikti svarbų vaidmenį atliekant šį pereinamąjį vaidmenį.„Mechanikos inžinieriai turi unikalų gebėjimą išspręsti svarbias problemas, kurioms reikalingos naujos kartos aparatinės įrangos technologijos, ir žino, kaip pritaikyti sprendimus“, – sakė MIT mechanikos inžinerijos katedros absolventas Hartas.Siūlomi aplinkosaugos problemų sprendimai, atveriant kelią tvaresnei ateičiai.Gradun: Cleantech Water Solutions gamybai reikia vandens ir daug jo.Vidutinio dydžio puslaidininkių gamybos įmonė sunaudoja daugiau nei 10 milijonų galonų vandens per dieną.pasaulis vis labiau kenčia nuo sausros.Gradiant siūlo šios vandens problemos sprendimus.Įmonei vadovauja Anurag Bajpayee SM '08 PhD '12 ir Prakash Govindan PhD '12 tvaraus vandens arba "švarios technologijos" projektų įkūrėjai ir pradininkai.Bajpayee ir Govindan, kaip Rosenovos Kendall vardu pavadintos šilumos perdavimo laboratorijos absolventai, dalijasi pragmatiškumu ir polinkiu veikti.Didelės sausros metu Čenajuje (Indija) Govindanas savo daktaro laipsniui sukūrė drėkinimo ir sausinimo technologiją, kuri imituoja natūralų lietaus ciklą.Technologiją jie pavadino „Carrier Gas Extraction“ (CGE), o 2013 m. jiedu įkūrė „Gradient“.CGE yra patentuotas algoritmas, kuriame atsižvelgiama į gaunamų nuotekų kokybės ir kiekio kintamumą.Algoritmas pagrįstas bedimensiniu skaičiumi, kurį Govindanas kartą pasiūlė pavadinti Linhardo numeriu savo vadovo garbei.vandens kokybė sistemoje pasikeičia, mūsų technologija automatiškai siunčia signalą, kad sureguliuotų debitą, kad bematis skaičius sugrąžintų į 1. Kai jis grįš į 1 reikšmę, būsite geriausias“, – paaiškino Govindan, „Gradiant“ COO. .Sistema apdoroja ir valo nuotekas iš gamyklų, kad jos būtų naudojamos pakartotinai, galiausiai sutaupydamos milijonus dolerių per metus galonais vandens.Augant įmonei, „Gradiant“ komanda papildė savo arsenalą naujomis technologijomis, įskaitant selektyvų teršalų išgavimą, ekonomišką tik tam tikrų teršalų pašalinimo būdą ir procesą, vadinamą priešpriešinės srovės atvirkštiniu osmosu, jų sūrymo koncentravimo metodu.Dabar jie siūlo visą vandens valymo ir nuotekų technologinių sprendimų rinkinį klientams tokiose pramonės šakose kaip farmacija, energetika, kasyba, maistas ir gėrimai bei auganti puslaidininkių pramonė.„Esame visapusiškų vandens tiekimo sprendimų tiekėjai.Mes turime daugybę patentuotų technologijų ir rinksimės iš savo skalbinių, atsižvelgdami į klientų poreikius“, – sakė „Gradiant“ generalinis direktorius Bajpayee.„Klientai mus laiko savo vandens partneriu.Galime išspręsti jų vandens problemas nuo pradžios iki pabaigos, kad jie galėtų sutelkti dėmesį į savo pagrindinę veiklą.„Per pastarąjį dešimtmetį „Gradun“ patyrė didelį augimą.Iki šiol jie pastatė 450 vandens ir nuotekų valymo įrenginių, kurie per dieną apvalo 5 milijonus namų.Po pastarųjų įsigijimų bendras darbuotojų skaičius išaugo iki daugiau nei 500 žmonių.Sprendimus atspindi jų klientai, tarp kurių yra Pfizer, Anheuser-Busch InBev ir Coca-Cola.Tarp jų klientų taip pat yra puslaidininkių gigantai, tokie kaip Micron Technology, GlobalFoundries, Intel ir TSMC.nuotekų ir ypač gryno vandens puslaidininkiams tikrai padaugėjo“, – sakė Bajpayee.Puslaidininkių gamintojai vandeniui gaminti reikalauja itin gryno vandens.Bendras ištirpusių kietųjų medžiagų kiekis, palyginti su geriamuoju vandeniu, yra kelios milijoninės dalys.Skirtingai nuo pirmųjų, mikroschemų gamybai naudojamas vandens kiekis yra nuo milijardo dalių iki kvadrilijono dalių. Šiuo metu Singapūro puslaidininkių gamybos įmonėje (arba gamykloje) vidutinis perdirbimo lygis yra tik 43%. Naudojant Ge C mūsų technologiją, šios gamyklos gali perdirbti 98–99 % „10 milijonų galonų vandens, kurio jiems reikia vienam produkcijos vienetui.Šis perdirbtas vanduo yra pakankamai švarus, kad būtų galima grįžti į gamybos procesą.Pašalinome šį užteršto vandens išleidimą, praktiškai pašalindami puslaidininkių gamyklos priklausomybę nuo viešųjų vandens tiekimo.Bajpayee In Fabry ci patiria vis didesnį spaudimą gerinti vandens naudojimą, todėl tvarumas yra labai svarbus.į daugiau JAV gamyklų per atskyrimą: efektyvus cheminis filtravimas, pvz., Bajpayee ir Govindan, Shreya Dave '09, SM '12, PhD '16 savo doktorantūroje daugiausia dėmesio skyrė gėlinimui.Vadovaudamas savo patarėjui Jeffrey Grossmanui, medžiagų mokslo ir inžinerijos profesoriui, Dave'as pagamino membraną, kuri galėtų užtikrinti efektyvesnį ir pigesnį gėlinimą.Atlikęs kruopščią sąnaudų ir rinkos analizę, Dave'as padarė išvadą, kad jos gėlinimo membranos negali būti parduodamos.„Šiuolaikinės technologijos yra tikrai geros tuo, ką daro.daryti.Jie yra pigūs, masinės gamybos ir labai gerai veikia.Mūsų technologijai nebuvo rinkos“, – sakė Dave'as.Netrukus po disertacijos apgynimo ji perskaitė apžvalginį straipsnį žurnale „Nature“, kuris viską pakeitė.Straipsnyje nurodyta problema.Cheminis atskyrimas, kuris yra daugelio pramoninių procesų pagrindas, reikalauja daug energijos.Pramonei reikia efektyvesnių ir pigesnių membranų.Deivis manė, kad ji gali rasti sprendimą.Nustačius, kad yra ekonominių galimybių, Dave'as, Grossmanas ir 16 metų mokslų daktaras Brentas Kelleris 2017 m. sukūrė „Via Separations“. Netrukus po to jie pasirinko „Engine“ kaip vieną pirmųjų įmonių, gavusių rizikos kapitalo finansavimą iš Masačusetso technologijos instituto.Šiuo metu pramoninis filtravimas atliekamas kaitinant chemikalus labai aukštoje temperatūroje, kad būtų atskirti junginiai.Dave'as tai lygina su viso vandens virimu, kol jis išgaruos, kad pagamintų makaronus, o kas liko – spagečiai.Gamyboje šis cheminio atskyrimo būdas yra daug energijos suvartojantis ir neefektyvus.„Via Separations“ sukūrė cheminį „makaronų filtrų“ produktų atitikmenį.Užuot naudoję šilumą atskirti, jų membranos „filtruoja“ junginius.Šis cheminio filtravimo metodas sunaudoja 90% mažiau energijos nei standartiniai metodai.Nors dauguma membranų yra pagamintos iš polimerų, Via Separations membranos pagamintos iš oksiduoto grafeno, kuris gali atlaikyti aukštą temperatūrą ir atšiaurią aplinką.Membrana kalibruojama pagal klientų poreikius, keičiant porų dydį ir paviršiaus cheminį derinimą.Šiuo metu Dave'as ir jos komanda daugiausia dėmesio skiria celiuliozės ir popieriaus pramonei, kuri yra jų atrama.Jie sukūrė sistemą, kuri efektyviau perdirba medžiagą, vadinamą „juoduoju alkoholiu“.popieriaus, popieriui sunaudojama tik trečdalis biomasės.Šiuo metu vertingiausias likusių dviejų trečdalių makulatūros panaudojimas yra naudoti garintuvą vandeniui užvirti, paverčiant jį iš labai atskiestos srovės į labai koncentruotą“, – sakė Dave'as.pagaminta energija naudojama filtravimo procesui valdyti.Ši uždara sistema Jungtinėse Valstijose sunaudoja daug energijos.Tai galime padaryti į katilą įdėję „spagečių tinklelį“, priduria Dave'as.VulcanForms: Industrial Scale Additive Manufacturing Jis dėsto kursą apie 3D spausdinimą, geriau žinomą kaip priedų gamyba (AM).Nors tuo metu tai nebuvo pagrindinis jo akcentas, jis daugiausia dėmesio skyrė tyrimams, tačiau ši tema jam atrodė žavi.Kaip ir daugelis klasės mokinių, įskaitant Martiną Feldmanną MEng '14.Gavęs pažangios gamybos magistro laipsnį, Feldmannas visą darbo dieną prisijungė prie Harto tyrimų grupės.Ten jie susitaikė dėl abipusio susidomėjimo AM.Jie pamatė galimybę diegti naujoves naudojant patikrintą priedų metalo gamybos technologiją, žinomą kaip miltelinis suvirinimas lazeriu, ir pasiūlė priedų metalo gamybos koncepciją pritaikyti pramoniniu mastu.2015 metais jie įkūrė VulcanForms.„Mes sukūrėme AM mašinų architektūrą, kad galėtume gaminti išskirtinės kokybės ir našumo dalis“, – sakė Hartas."Ir mes.Mūsų mašinos buvo integruotos į visiškai skaitmeninę gamybos sistemą, apjungiančią priedų gamybą, papildomą apdorojimą ir tikslų apdirbimą.„Skirtingai nei kitos bendrovės, parduodančios 3D spausdintuvus kitiems dalims gaminti, „VulcanForms“ naudoja savo transporto priemonių parką pramoninių mašinų dalių gamybai ir pardavimui klientams.„VulcanForms“ išaugo iki beveik 400 darbuotojų.Pirmąją produkciją komanda atidarė pernai.įmonė, pavadinta „VulcanOne“.„VulcanForms“ gaminamų dalių kokybė ir tikslumas yra labai svarbūs gaminiams, tokiems kaip medicininiai implantai, šilumokaičiai ir orlaivių varikliai.Jų mašinos gali spausdinti plonus metalo sluoksnius.„Gaminame dalis, kurias sunku pagaminti arba, kai kuriais atvejais, neįmanoma pagaminti“, – pridūrė Hartas, bendrovės direktorių tarybos narys.„VulcanForms“ sukurta technologija gali padėti gaminti dalis ir produktus tvaresniu būdu, tiesiogiai naudojant priedų procesą arba netiesiogiai per veiksmingesnę ir lankstesnę tiekimo grandinę. Vienas iš būdų, kaip „VulcanForms“ ir visa AM prisideda prie tvarumo, yra medžiagų taupymas.Daugeliui VulcanForms naudojamų medžiagų, pavyzdžiui, titano lydiniams, reikia daug energijos.titano dalis, jūs naudojate daug mažiau medžiagų nei tradiciniai apdirbimo procesai.Hartas mano, kad AM daro didžiulį energijos taupymo skirtumą.Hartas taip pat pabrėžia, kad AM gali paspartinti naujoves švarios energijos technologijose, nuo efektyvesnių reaktyvinių variklių iki būsimų branduolių sintezės reaktorių. „Įmonėms, norinčioms sumažinti riziką ir išplėsti švarios energijos technologijas, reikia patirties ir galimybės naudotis pažangiomis gamybos galimybėmis, o pramoninių priedų gamyba yra šiuo atžvilgiu transformuojantis“, – priduria Hartas.Produktas: Trintis.Mechanikos inžinerijos profesorius Kripa Varanasi ir „LiquiGlide“ komanda yra įsipareigoję kurti ateitį be trinties ir žymiai sumažinti atliekų kiekį procese.„LiquiGlide“, kurią 2012 m. įkūrė Varanasi ir absolventas David Smith SM '11, sukūrė specialias dangas, leidžiančias skysčiams „slysti“ paviršiais.Kiekvienas produkto lašas eina naudoti, nesvarbu, ar jis išspaustas iš dantų pastos tūbelės, ar gamykloje išpiltas iš 500 litrų stiklainio.Talpyklos be trinties drastiškai sumažina gaminių atliekų kiekį, todėl nereikia valyti konteinerių prieš perdirbant ar naudojant pakartotinai.įmonė padarė didelę pažangą plataus vartojimo prekių sektoriuje.Colgate klientas naudojo LiquiGlide technologiją kurdamas Colgate Elixir dantų pastos buteliuką, kuris laimėjo keletą pramonės dizaino apdovanojimų.„LiquiGlide“ bendradarbiauja su visame pasaulyje žinomu dizaineriu Yvesu Beharu, kad pritaikytų jų technologijas grožio ir asmeninių produktų pakavimo higienai.Tuo pačiu metu JAV maisto ir vaistų administracija suteikė jiems pagrindinį įrenginį.Biofarmacijos taikymas sukuria galimybes.2016 metais įmonė sukūrė sistemą, kuri leidžia konteinerių gamybą be trinties.saugojimo rezervuarų, piltuvėlių ir bunkerių paviršiaus apdorojimas, apsaugantis nuo medžiagų prilipimo prie sienų.Sistema gali sumažinti medžiagų atliekų kiekį iki 99%.„Tai tikrai gali pakeisti žaidimą.Tai taupo gaminių atliekas, sumažina nuotekų kiekį, susidarantį valant baką, ir padeda gamybos procesą padaryti be atliekų“, – sakė „LiquiGlide“ pirmininkas Varanasi.konteinerio paviršius.Užtepus ant talpyklos, lubrikantas vis tiek susigeria į tekstūrą.Kapiliarinės jėgos stabilizuojasi ir leidžia skysčiui pasklisti paviršiumi, sukuriant nuolatinį suteptą paviršių, ant kurio gali slysti bet kokia klampi medžiaga.Bendrovė naudoja termodinaminius algoritmus, kad nustatytų saugius kietųjų medžiagų ir skysčių derinius, priklausomai nuo produkto, ar tai dantų pasta, ar dažai.Įmonė gamykloje sukūrė robotizuotą purškimo sistemą, kuri gali tvarkyti konteinerius ir cisternas.LiquiGlide ne tik sutaupo milijonus dolerių gaminių atliekų, bet ir žymiai sumažina vandens kiekį, reikalingą reguliariai valyti šias talpas, kuriose produktas dažnai prilimpa prie sienų.Reikia nuplauti dideliu kiekiu vandens.Pavyzdžiui, agrochemijoje galioja griežtos susidariusių nuodingų nuotekų šalinimo taisyklės.Visa tai galima pašalinti naudojant „LiquiGlide“, – sakė Varanasi.Nors daugelis gamybos įmonių buvo uždarytos anksti pandemijos metu, o tai sulėtino „CleanTanX“ bandomųjų projektų įgyvendinimą gamyklose, pastaraisiais mėnesiais padėtis pagerėjo.Varanasyje auga LiquiGlide technologijos paklausa, ypač skysčiams, tokiems kaip puslaidininkinės pastos.Tokios įmonės kaip „Gradant“, „Via Separations“, „VulcanForms“ ir „LiquiGlide“ įrodo, kad plečiant gamybą nebūtina kainuoti didelių aplinkosaugos išlaidų.Gamyba turi tvaraus masto potencialą.mechanikos inžinieriai, gamyba visada buvo mūsų darbo pagrindas.Visų pirma, MIT visada buvo įsipareigoję gaminti tvarią gamybą“, – sakė Evelyn Wang, Ford inžinerijos profesorė ir buvusi mechaninės inžinerijos skyriaus pirmininkė.mūsų planeta graži.„Kadangi tokie įstatymai kaip CHIPS ir Mokslo įstatymas skatina gamybą, padidės naujų įmonių ir įmonių, kuriančių sprendimus, mažinančius poveikį aplinkai ir priartinančių mus prie tvaresnės ateities, paklausa.
MIT absolventai sukuria platformą, skirtą palengvinti mokslinę leidybą visame pasaulyje
MIT ekspertai susirenka, kad įkvėptų neurotechnologijų pažangos


Paskelbimo laikas: 2023-06-06
  • wechat
  • wechat