Wahandisi wa MIT hutengeneza suluhisho kwa mustakabali safi zaidi

Mchapishaji – Habari za Elimu ya Kihindi, Elimu ya Kihindi, Elimu ya Ulimwenguni, Habari za Chuo, Vyuo Vikuu, Chaguzi za Kazi, Uandikishaji, Ajira, Mitihani, Alama za Mtihani, Habari za Chuo, Habari za Elimu
Uzalishaji ulikuwa katika majira ya joto ya juu.Sheria ya Chips na Sayansi, ambayo ilianza kutumika mwezi Agosti, inawakilisha uwekezaji mkubwa katika utengenezaji wa bidhaa za ndani nchini Marekani.Mswada huo unalenga kupanua kwa kiasi kikubwa sekta ya semiconductor ya Marekani, kuimarisha misururu ya ugavi, na kuwekeza katika utafiti na maendeleo ili kufikia mafanikio mapya ya kiteknolojia.Kulingana na John Hart, profesa wa uhandisi wa mitambo na mkurugenzi wa Maabara ya Uzalishaji na Uzalishaji katika Taasisi ya Teknolojia ya Massachusetts, Sheria ya Chip ni mfano wa hivi punde zaidi wa ongezeko kubwa la riba kutoka kwa wazalishaji katika miaka ya hivi karibuni.Athari za janga hili kwenye minyororo ya usambazaji, jiografia ya kimataifa, na umuhimu na umuhimu wa maendeleo endelevu, "Hart alisema.Ubunifu katika teknolojia ya viwanda."Kwa kuzingatia kuongezeka kwa utengenezaji, uendelevu unahitaji kupewa kipaumbele.Karibu robo ya uzalishaji wote wa gesi chafu katika 2020 hutoka kwa tasnia na utengenezaji.Viwanda na viwanda vinaweza pia kumaliza usambazaji wa maji wa ndani na kutoa taka nyingi, ambazo zingine zinaweza kuwa na sumu.Ili kutatua matatizo haya na kuhakikisha mpito kwa uchumi wa chini wa kaboni, ni muhimu kuendeleza bidhaa mpya na michakato ya viwanda pamoja na teknolojia ya uzalishaji endelevu.Hart anaamini wahandisi wa mitambo wana jukumu muhimu katika jukumu hili la mpito."Wahandisi wa mitambo wana uwezo wa kipekee wa kutatua shida muhimu ambazo zinahitaji teknolojia ya vifaa vya kizazi kijacho na kujua jinsi ya kuongeza suluhisho zao," Hart, profesa na mhitimu wa Idara ya Uhandisi wa Mitambo ya MIT alisema.Hutoa suluhu kwa matatizo ya kimazingira, kutengeneza njia kwa mustakabali endelevu zaidi.Gradun: Cleantech Water Solutions Utengenezaji unahitaji maji, na mengi yake.Kiwanda cha kutengeneza semiconductor cha ukubwa wa kati hutumia zaidi ya galoni milioni 10 za maji kwa siku.dunia inazidi kuteseka kutokana na ukame.Gradiant inatoa suluhu kwa tatizo hili la maji.Kampuni inaongozwa na Anurag Bajpayee SM '08 PhD '12 na Prakash Govindan PhD '12 waanzilishi na waanzilishi katika miradi endelevu ya maji au "teknolojia safi".Bajpayee na Govindan, kama wanafunzi waliohitimu katika Maabara ya Uhamishaji Joto iliyopewa jina la Rosenova Kendall, wanashiriki pragmatism na tabia ya kuchukua hatua.Wakati wa ukame mkali huko Chennai, India, Govindan aliendeleza kwa PhD yake teknolojia ya kupunguza unyevu ambayo huiga mzunguko wa asili wa mvua.Teknolojia waliyoiita Carrier Gas Extraction (CGE), na mwaka wa 2013 wawili hao walianzisha Gradient.CGE ni kanuni ya umiliki ambayo inazingatia utofauti wa ubora na wingi wa maji machafu yanayoingia.Algorithm inatokana na nambari isiyo na kipimo, ambayo Govindan alipendekeza mara moja kuiita nambari ya Linhard kwa heshima ya msimamizi wake.ubora wa maji katika mfumo hubadilika, teknolojia yetu hutuma kiotomatiki ishara ili kurekebisha kiwango cha mtiririko ili kurudisha nambari isiyo na kipimo hadi 1. Pindi inaporudi kwa thamani ya 1, utakuwa katika ubora wako,” alieleza Govindan, COO wa Gradiant. .Mfumo huu huchakata na kutibu maji machafu kutoka kwa viwanda vya utengenezaji ili kutumika tena, hatimaye kuokoa mamilioni ya dola kwa mwaka katika galoni za maji.Kampuni ilipokua, timu ya Gradiant iliongeza teknolojia mpya kwenye ghala lao, ikijumuisha uchimbaji wa uchafuzi wa kuchagua, mbinu ya kiuchumi ya kuondoa vichafuzi fulani tu, na mchakato unaoitwa countercurrent reverse osmosis, mbinu yao ya mkusanyiko wa brine.Sasa wanatoa seti kamili ya suluhisho la teknolojia kwa matibabu ya maji na maji machafu kwa wateja katika tasnia kama vile dawa, nishati, madini, chakula na vinywaji, na tasnia inayokua ya semiconductor."Sisi ni watoa huduma wa jumla wa suluhu za usambazaji wa maji.Tuna anuwai ya teknolojia za umiliki na tutachagua kutoka kwa podo letu kulingana na mahitaji ya wateja wetu, "alisema Bajpayee, Mkurugenzi Mtendaji wa Gradiant."Wateja wanatuona kama washirika wao wa maji.Tunaweza kutatua matatizo yao ya maji kuanzia mwanzo hadi mwisho ili waweze kuzingatia biashara zao kuu."Gradun imepata ukuaji mkubwa katika muongo mmoja uliopita.Hadi sasa, wamejenga mitambo 450 ya kutibu maji na maji machafu ambayo husafisha sawa na nyumba milioni 5 kwa siku.Kwa ununuzi wa hivi majuzi, jumla ya idadi ya watu walionunuliwa imeongezeka hadi zaidi ya watu 500.Suluhu hizo zinaonyeshwa kwa wateja wao, ambao ni pamoja na Pfizer, Anheuser-Busch InBev na Coca-Cola.Wateja wao pia ni pamoja na makubwa ya semiconductor kama vile Teknolojia ya Micron, GlobalFoundries, Intel na TSMC.maji machafu na maji yasiyochujwa kwa halvledare yameongezeka sana," Bajpayee alisema.Wazalishaji wa semiconductor wanahitaji maji ya ultrapure ili kuzalisha maji.Jumla ya yabisi iliyoyeyushwa ikilinganishwa na maji ya kunywa ni sehemu chache kwa milioni.Tofauti na hapo awali, kiasi cha maji kinachotumiwa kutengeneza microchip ni kati ya sehemu kwa bilioni au sehemu kwa kila robo milioni. Kwa sasa, wastani wa kiwango cha kuchakata tena katika kiwanda cha kutengeneza semiconductor (au kiwanda) nchini Singapore ni 43% tu.Kutumia Ge C teknolojia yetu, viwanda hivi vinaweza kuchakata 98-99% ya “Galoni milioni 10 za maji wanazohitaji kwa kila kitengo cha uzalishaji.Maji haya yaliyosindikwa ni safi vya kutosha kurejea katika mchakato wa utengenezaji.”Tumeondoa utiririshaji huu wa maji machafu, na kuondoa kabisa utegemezi wa mtambo wa semiconductor kwenye usambazaji wa maji wa umma.Bajpayee In, Fabry ci wako chini ya shinikizo linaloongezeka la kuboresha matumizi yao ya maji, na kufanya uendelevu kuwa muhimu.kwa mimea zaidi ya Marekani kwa kutenganisha: uchujaji wa kemikali unaofaa kama vile Bajpayee na Govindan, Shreya Dave '09, SM '12, PhD '16 ulilenga katika kuondoa chumvi kwa PhD yake.Chini ya mwongozo wa mshauri wake, Jeffrey Grossman, Profesa wa Sayansi ya Vifaa na Uhandisi, Dave alitengeneza utando ambao unaweza kutoa uondoaji wa chumvi kwa ufanisi zaidi na kwa bei nafuu.Baada ya uchanganuzi makini wa gharama na soko, Dave alihitimisha kuwa utando wake wa kuondoa chumvi haungeweza kuuzwa."Teknolojia za kisasa ni nzuri sana kwa kile wanachofanya.fanya.Wao ni wa bei nafuu, huzalishwa kwa wingi, na hufanya kazi vizuri sana.Hakukuwa na soko la teknolojia yetu, "Dave alisema.Muda mfupi baada ya kutetea tasnifu yake, alisoma nakala ya mapitio katika jarida la Nature ambayo ilibadilisha kila kitu.Makala hiyo ilibainisha tatizo.Kutenganishwa kwa kemikali, ambayo ni moyoni mwa michakato mingi ya viwanda, inahitaji nishati nyingi.Sekta hii inahitaji utando wa ufanisi zaidi na wa gharama nafuu.Dave alifikiri anaweza kuwa na suluhu.Baada ya kutambua kuwa kulikuwa na fursa za kiuchumi, Dave, Grossman, na Brent Keller, PhD '16, waliunda Via Separations katika 2017. Muda mfupi baadaye, walichagua Engine kama mojawapo ya makampuni ya kwanza kupokea ufadhili wa mtaji kutoka kwa Taasisi ya Teknolojia ya Massachusetts.Hivi sasa, uchujaji wa viwanda unafanywa na kemikali za kupokanzwa kwa joto la juu sana ili kutenganisha misombo.Dave anaifananisha na kuchemsha maji yote hadi yaweyuke na kutengeneza tambi na kinachobaki ni tambi.Katika uzalishaji, njia hii ya kutenganisha kemikali ni kubwa ya nishati na haina ufanisi.Via Separations imeunda kemikali sawa na bidhaa za "chujio cha pasta".Badala ya kutumia joto kutenganisha, utando wao "huchuja" misombo.Njia hii ya kuchuja kemikali hutumia nishati chini ya 90% kuliko njia za kawaida.Ingawa utando mwingi umetengenezwa kutoka kwa polima, utando wa Via Separations hutengenezwa kutoka kwa graphene iliyooksidishwa, ambayo inaweza kustahimili halijoto ya juu na mazingira magumu.Utando huo hurekebishwa kulingana na mahitaji ya mteja kwa kubadilisha ukubwa wa pore na urekebishaji wa kemia ya uso.Hivi sasa, Dave na timu yake wanaangazia tasnia ya karatasi na karatasi kama msingi wao.Wameunda mfumo ambao unarejeleza dutu inayojulikana kama "pombe nyeusi" kwa ufanisi zaidi wa nishati.karatasi, theluthi moja tu ya majani hutumika kwa karatasi.Hivi sasa, matumizi ya thamani zaidi ya thuluthi mbili ya karatasi taka iliyosalia ni kutumia kivukizo kuchemsha maji, na kuyageuza kutoka mkondo usio na maji hadi mkondo uliokolea sana,” Dave alisema.nishati inayozalishwa hutumika kuwezesha mchakato wa kuchuja."Mfumo huu uliofungwa hutumia nishati nyingi nchini Marekani.Tunaweza kufanya hivyo kwa kuweka "wavu wa tambi" kwenye sufuria, Dave anaongeza.VulcanForms: Utengenezaji wa Viongezeo vya Kiwandani Anafundisha kozi ya uchapishaji wa 3D, inayojulikana zaidi kama Utengenezaji wa Kiongezeo (AM).Ingawa haikuwa lengo lake kuu wakati huo, alizingatia utafiti, lakini aliona mada hiyo kuwa ya kuvutia.Kama walivyofanya wanafunzi wengi darasani, akiwemo Martin Feldmann MEng '14.Feldmann alijiunga na kikundi cha utafiti cha Hart kwa muda wote baada ya kupokea shahada ya uzamili katika utengenezaji wa hali ya juu.Huko waliungana juu ya maslahi ya pande zote katika AM.Waliona fursa ya kufanya uvumbuzi kwa kutumia teknolojia iliyothibitishwa ya utengenezaji wa madini ya nyongeza inayojulikana kama kulehemu laser ya kitanda cha unga na walipendekeza kuleta dhana ya utengenezaji wa chuma cha ziada kwa kiwango cha viwanda.Mnamo 2015 walianzisha VulcanForms."Tumetengeneza Usanifu wa Mashine ya AM ili kutoa sehemu za ubora wa kipekee na tija," Hart alisema."Na sisi.Mashine zetu zimeunganishwa katika mfumo kamili wa utengenezaji wa dijiti unaochanganya utengenezaji wa nyongeza, uchakataji wa baada ya usindikaji na utengenezaji wa usahihi.“Tofauti na kampuni nyingine zinazouza printa za 3D kwa wengine kutengeneza sehemu, VulcanForms hutumia kundi lake la magari kutengeneza na kuuza sehemu za mashine za viwandani kwa wateja.VulcanForms imeongezeka hadi karibu wafanyikazi 400.Timu ilifungua uzalishaji wake wa kwanza mwaka jana.mradi unaoitwa "VulcanOne".Ubora na usahihi wa sehemu zinazozalishwa na VulcanForms ni muhimu kwa bidhaa kama vile vipandikizi vya matibabu, vibadilisha joto na injini za ndege.Mashine zao zinaweza kuchapisha tabaka nyembamba za chuma."Tunazalisha sehemu ambazo ni vigumu kutengeneza au, katika visa fulani, haiwezekani kutengeneza," aliongeza Hart, mshiriki wa bodi ya wakurugenzi ya kampuni hiyo.Teknolojia iliyotengenezwa na VulcanForms inaweza kusaidia kuzalisha sehemu na bidhaa kwa njia endelevu zaidi, ama moja kwa moja kupitia mchakato wa nyongeza, au kwa njia isiyo ya moja kwa moja kupitia mnyororo wa ugavi bora zaidi na unaonyumbulika. Mojawapo ya njia ambazo VulcanForms na AM kwa ujumla huchangia kwa uendelevu ni kupitia. akiba ya nyenzo. Nyenzo nyingi zinazotumiwa katika VulcanForms, kama vile aloi za titani, zinahitaji nishati nyingi.sehemu ya titani, unatumia nyenzo kidogo sana kuliko michakato ya jadi ya usindikaji.Ufanisi wa nyenzo ni pale Hart anapoona AM ikifanya mabadiliko makubwa katika masuala ya kuokoa nishati.Hart pia anaonyesha kuwa AM inaweza kuongeza kasi ya uvumbuzi katika teknolojia ya nishati safi , kutoka kwa injini za ndege zenye ufanisi zaidi hadi vinu vya muunganisho vya siku zijazo. "Kampuni zinazotafuta kupunguza hatari na kuongeza teknolojia za nishati safi zinahitaji utaalam na ufikiaji wa uwezo wa juu wa utengenezaji, na utengenezaji wa viongeza vya viwandani ni kuleta mabadiliko katika suala hili,” Hart anaongeza.Bidhaa: Msuguano.Profesa wa uhandisi wa ufundi Kripa Varanasi na timu ya LiquiGlide wamejitolea kuunda mustakabali usio na msuguano na kupunguza kwa kiasi kikubwa upotevu katika mchakato.Ilianzishwa mwaka wa 2012 na Varanasi na mhitimu David Smith SM '11, LiquiGlide imeunda mipako maalum ambayo inaruhusu vimiminiko "kuteleza" juu ya nyuso.Kila tone la bidhaa huenda kutumika, iwe ni kubanwa kutoka kwa bomba la dawa ya meno au kuchujwa kutoka kwa jarida la lita 500 kiwandani.Vyombo visivyo na msuguano hupunguza kwa kiasi kikubwa upotevu wa bidhaa, na hakuna haja ya kusafisha vyombo kabla ya kuchakatwa au kutumia tena.kampuni imepiga hatua kubwa katika sekta ya bidhaa za walaji.Mteja wa Colgate alitumia teknolojia ya LiquiGlide katika uundaji wa chupa ya dawa ya meno ya Colgate Elixir, ambayo imeshinda tuzo kadhaa za muundo wa tasnia.LiquiGlide imeshirikiana na mbunifu mashuhuri duniani Yves Behar kutumia teknolojia yao kwa urembo na usafi wa vifungashio vya bidhaa za kibinafsi.Wakati huohuo, Utawala wa Chakula na Dawa wa Marekani uliwapa kifaa kikuu.Maombi ya dawa ya kibaolojia hutengeneza fursa.Mnamo 2016, kampuni ilitengeneza mfumo ambao hufanya uzalishaji wa kontena bila msuguano.matibabu ya uso wa mizinga ya kuhifadhi, funnels na hoppers, kuzuia nyenzo kutoka kwa kuta.Mfumo unaweza kupunguza upotevu wa nyenzo hadi 99%."Hii inaweza kweli kubadilisha mchezo.Inaokoa taka za bidhaa, inapunguza maji taka kutoka kwa kusafisha tanki, na husaidia kufanya mchakato wa utengenezaji usiwe na taka, "alisema Varanasi, mwenyekiti wa LiquiGlide.uso wa chombo.Inapotumiwa kwenye chombo, lubricant bado huingizwa ndani ya texture.Vikosi vya kapilari hutulia na kuruhusu kioevu kuenea juu ya uso, na kuunda uso wa kudumu wa lubricated ambayo nyenzo yoyote ya viscous inaweza kuteleza.Kampuni hutumia algoriti za halijoto kubainisha michanganyiko salama ya vitu vikali na vimiminika kulingana na bidhaa, iwe ni dawa ya meno au rangi.Kampuni imeunda mfumo wa kunyunyizia wa roboti ambao unaweza kushughulikia makontena na matangi kiwandani.Mbali na kuokoa kampuni mamilioni ya dola katika taka za bidhaa, LiquiGlide hupunguza kwa kiasi kikubwa kiasi cha maji kinachohitajika kusafisha vyombo hivi mara kwa mara ambapo bidhaa mara nyingi hushikamana na kuta.Inahitaji kusafisha na maji mengi.Kwa mfano, katika agrochemistry, kuna sheria kali za utupaji wa maji taka yenye sumu.Haya yote yanaweza kuondolewa na LiquiGlide, "Varanasi alisema.Wakati viwanda vingi vya utengenezaji vilifunga mapema katika janga hili, na kupunguza kasi ya uanzishaji wa miradi ya majaribio ya CleanTanX kwenye viwanda, hali imeboreka katika miezi ya hivi karibuni.Varanasi inaona mahitaji yanayoongezeka ya teknolojia ya LiquiGlide, haswa kwa vinywaji kama vile vibandiko vya semiconductor.Kampuni kama vile Gradant, Via Separations, VulcanForms na LiquiGlide zinathibitisha kwamba kuongeza uzalishaji si lazima kuja kwa gharama kubwa ya mazingira.Utengenezaji una uwezo wa kukuza uendelevu."wahandisi wa mitambo, utengenezaji daima imekuwa msingi wa kazi yetu.Hasa, huko MIT, kumekuwa na ahadi ya kufanya utengenezaji kuwa endelevu, "alisema Evelyn Wang, profesa wa uhandisi wa Ford na mwenyekiti wa zamani wa idara ya uhandisi wa mitambo.sayari yetu ni nzuri."Kukiwa na sheria kama CHIPS na Sheria ya Sayansi inayochochea utengenezaji, kutakuwa na mahitaji yanayokua ya waanzishaji na kampuni zinazounda suluhisho ambazo hupunguza athari za mazingira, na kutuleta karibu na mustakabali endelevu zaidi.
MIT Alumni Jenga Jukwaa la Kuwezesha Uchapishaji wa Kisayansi Duniani kote.
Wataalam wa MIT Njoo Pamoja Ili Kuhamasishwa na Maendeleo katika Neurotechnology


Muda wa kutuma: Jan-06-2023
  • wechat
  • wechat