MIT inženieri izstrādā risinājumus tīrākai nākotnei

Izdevējs — Indijas izglītības ziņas, Indijas izglītība, globālā izglītība, koledžas ziņas, universitātes, karjeras iespējas, uzņemšana, vakances, eksāmeni, pārbaužu rezultāti, koledžas ziņas, izglītības ziņas
Ražošana notika vasaras vidū.Mikroshēmu un zinātnes likums, kas stājās spēkā augustā, ir liels ieguldījums vietējā ražošanā ASV.Likumprojekta mērķis ir būtiski paplašināt ASV pusvadītāju nozari, stiprināt piegādes ķēdes un ieguldīt pētniecībā un attīstībā, lai panāktu jaunus tehnoloģiskus sasniegumus.Saskaņā ar Džona Hārta, mašīnbūves profesora un Masačūsetsas Tehnoloģiju institūta Ražošanas un produktivitātes laboratorijas direktora teikto, mikroshēmu likums ir tikai pēdējais piemērs, kas liecina par ievērojamu ražotāju intereses pieaugumu pēdējos gados.Pandēmijas ietekme uz piegādes ķēdēm, globālo ģeopolitiku, kā arī ilgtspējīgas attīstības atbilstība un nozīme," sacīja Hārts.Inovācijas rūpnieciskajās tehnoloģijās.“Pieaugot uzmanībai ražošanai, ilgtspējība ir jānosaka par prioritāti.Apmēram ceturto daļu no visām siltumnīcefekta gāzu emisijām 2020. gadā rada rūpniecība un ražošana.Rūpnīcas un rūpnīcas var arī noplicināt vietējos ūdens krājumus un radīt milzīgu daudzumu atkritumu, no kuriem daži var būt toksiski.Lai atrisinātu šīs problēmas un nodrošinātu pāreju uz zemu oglekļa emisiju ekonomiku, ir nepieciešams izstrādāt jaunus produktus un rūpnieciskos procesus līdztekus ilgtspējīgām ražošanas tehnoloģijām.Hārts uzskata, ka mehāniskajiem inženieriem šajā pārejas lomā ir izšķiroša nozīme."Mašīnbūves inženieriem ir unikāla spēja atrisināt kritiskas problēmas, kurām nepieciešamas nākamās paaudzes aparatūras tehnoloģijas, un viņi zina, kā mērogot savus risinājumus," sacīja Hārts, profesors un MIT Mašīnbūves katedras absolvents.Piedāvā risinājumus vides problēmām, paverot ceļu ilgtspējīgākai nākotnei.Gradun: Cleantech Water Solutions ražošanai ir nepieciešams ūdens un daudz tā.Vidēja izmēra pusvadītāju ražotne patērē vairāk nekā 10 miljonus galonu ūdens dienā.pasaule arvien vairāk cieš no sausuma.Gradiant piedāvā risinājumus šai ūdens problēmai.Uzņēmumu vada Anurag Bajpayee SM '08 PhD '12 un Prakash Govindan PhD '12 līdzdibinātāji un pionieri ilgtspējīga ūdens jeb "tīro tehnoloģiju" projektos.Bajpayee un Govindan kā Rozenovas Kendelas vārdā nosauktās Siltuma pārneses laboratorijas maģistrantūras studenti dalās pragmatismā un tieksme uz rīcību.Spēcīga sausuma laikā Čennajā, Indijā, Govindans doktora grāda iegūšanai izstrādāja mitrināšanas-sausināšanas tehnoloģiju, kas atdarina dabisko lietus ciklu.Tehnoloģiju viņi sauca par Carrier Gas Extraction (CGE), un 2013. gadā viņi abi nodibināja Gradient.CGE ir patentēts algoritms, kas ņem vērā ienākošo notekūdeņu kvalitātes un daudzuma mainīgumu.Algoritma pamatā ir bezdimensiju skaitlis, kuru Govindans savulaik ierosināja nosaukt par Linharda numuru par godu savam vadītājam.ūdens kvalitāte sistēmā mainās, mūsu tehnoloģija automātiski nosūta signālu, lai pielāgotu plūsmas ātrumu, lai atgrieztu bezdimensiju skaitli uz 1. Tiklīdz tas atgriezīsies pie vērtības 1, jūs būsiet vislabākajā situācijā,” skaidroja Govindans, Gradiant COO. .Sistēma apstrādā un attīra notekūdeņus no ražošanas rūpnīcām atkārtotai izmantošanai, galu galā ietaupot miljoniem dolāru gadā galonos ūdens.Uzņēmumam augot, Gradiant komanda savam arsenālam pievienoja jaunas tehnoloģijas, tostarp selektīvu piesārņotāju ekstrakciju, ekonomisku metodi tikai noteiktu piesārņotāju noņemšanai un procesu, ko sauc par pretstrāvas reverso osmozi, to sālsūdens koncentrācijas metodi.Tagad tie piedāvā pilnu tehnoloģisko risinājumu komplektu ūdens attīrīšanai un notekūdeņiem klientiem tādās nozarēs kā farmācija, enerģētika, kalnrūpniecība, pārtika un dzērieni, kā arī augošā pusvadītāju rūpniecība.“Mēs esam visaptverošu ūdensapgādes risinājumu nodrošinātājs.Mums ir virkne patentētu tehnoloģiju, un mēs izvēlēsimies no mūsu drebētājiem, pamatojoties uz mūsu klientu vajadzībām,” sacīja Bajpayee, Gradiant izpilddirektors.“Klienti mūs uzskata par savu ūdens partneri.Mēs varam atrisināt viņu ūdens problēmas no sākuma līdz beigām, lai viņi varētu koncentrēties uz savu pamatdarbību."Pēdējo desmit gadu laikā Gradun ir piedzīvojis strauju izaugsmi.Līdz šim viņi ir uzbūvējuši 450 ūdens un notekūdeņu attīrīšanas iekārtas, kas dienā attīra 5 miljonus māju.Ar nesenajām iegādēm kopējais darbinieku skaits ir pieaudzis līdz vairāk nekā 500 cilvēkiem.Risinājumi ir atspoguļoti viņu klientu vidū, tostarp Pfizer, Anheuser-Busch InBev un Coca-Cola.Viņu klientu vidū ir arī tādi pusvadītāju giganti kā Micron Technology, GlobalFoundries, Intel un TSMC.notekūdeņu un īpaši tīra ūdens daudzums pusvadītājiem ir patiešām palielinājies, ”sacīja Bajpayee.Pusvadītāju ražotāji ūdens ražošanai pieprasa īpaši tīru ūdeni.Kopējais izšķīdušo cieto vielu daudzums salīdzinājumā ar dzeramo ūdeni ir dažas daļas uz miljonu.Atšķirībā no iepriekšējās, ūdens daudzums, kas tiek izmantots mikroshēmu ražošanai, ir daļa uz miljardu vai daļām uz kvadriljonu. Pašlaik vidējais pārstrādes līmenis pusvadītāju ražotnē (vai rūpnīcā) Singapūrā ir tikai 43%.Izmantojot Ge C mūsu tehnoloģiju, šīs rūpnīcas var pārstrādāt 98-99% no “10 miljoniem galonu ūdens, kas tiem nepieciešams uz vienu produkcijas vienību.Šis pārstrādātais ūdens ir pietiekami tīrs, lai atgrieztos ražošanas procesā.Mēs esam novērsuši šo piesārņotā ūdens izplūdi, praktiski novēršot pusvadītāju rūpnīcas atkarību no sabiedriskā ūdens apgādes.Bajpayee In Fabry ci tiek pakļauts arvien lielākam spiedienam uzlabot ūdens izmantošanu, padarot ilgtspējību par kritisku.vairākām ASV rūpnīcām, izmantojot atdalīšanu: efektīva ķīmiskā filtrēšana, piemēram, Bajpayee un Govindan, Shreya Dave '09, SM '12, PhD '16 koncentrējās uz atsāļošanu viņas doktora grāda iegūšanai.Sava padomnieka Džefrija Grosmena, materiālu zinātnes un inženierzinātņu profesora, vadībā Deivs izgatavoja membrānu, kas varētu nodrošināt efektīvāku un lētāku atsāļošanu.Pēc rūpīgas izmaksu un tirgus analīzes Deivs secināja, ka viņas atsāļošanas membrānas nevar komercializēt."Mūsdienu tehnoloģijas ir patiešām labas tajā, ko tās dara.darīt.Tie ir lēti, masveidā ražoti un darbojas ļoti labi.Mūsu tehnoloģijai nebija tirgus, ”sacīja Deivs.Neilgi pēc disertācijas aizstāvēšanas viņa žurnālā Nature izlasīja recenzijas rakstu, kas mainīja visu.Rakstā tika identificēta problēma.Ķīmiskā atdalīšana, kas ir daudzu rūpniecisko procesu pamatā, prasa daudz enerģijas.Nozarei ir vajadzīgas efektīvākas un lētākas membrānas.Deivs domāja, ka viņai varētu būt risinājums.Pēc tam, kad konstatēja, ka pastāv ekonomiskās iespējas, Deivs, Grosmans un Brents Kellers, PhD '16, 2017. gadā izveidoja Via Separations. Neilgi pēc tam viņi izvēlējās Engine kā vienu no pirmajiem uzņēmumiem, kas saņēma riska kapitāla finansējumu no Masačūsetsas Tehnoloģiju institūta.Pašlaik rūpniecisko filtrēšanu veic, karsējot ķimikālijas ļoti augstā temperatūrā, lai atdalītu savienojumus.Deivs to salīdzina ar visa ūdens vārīšanu, līdz tas iztvaiko, lai pagatavotu makaronus, un tas, kas palicis, ir spageti.Ražošanā šī ķīmiskās atdalīšanas metode ir energoietilpīga un neefektīva.Via Separations ir radījis ķīmisko ekvivalentu “makaronu filtru” produktiem.Tā vietā, lai atdalītu siltumu, to membrānas "filtrē" savienojumus.Šī ķīmiskās filtrēšanas metode patērē par 90% mazāk enerģijas nekā standarta metodes.Lai gan lielākā daļa membrānu ir izgatavotas no polimēriem, Via Separations membrānas ir izgatavotas no oksidēta grafēna, kas var izturēt augstu temperatūru un skarbu vidi.Membrāna tiek kalibrēta atbilstoši klientu vajadzībām, mainot poru izmēru un virsmas ķīmisko regulējumu.Pašlaik Deivs un viņas komanda koncentrējas uz celulozes un papīra rūpniecību kā savu balstu.Viņi ir izstrādājuši sistēmu, kas energoefektīvāk pārstrādā vielu, kas pazīstama kā “melnais šķidrums”.papīrs, papīra ražošanai tiek izmantota tikai viena trešdaļa biomasas.Šobrīd vērtīgākais atlikušo divu trešdaļu makulatūras izmantošanas veids ir iztvaicētāja izmantošana ūdens vārīšanai, pārvēršot to no ļoti atšķaidītas plūsmas uz ļoti koncentrētu plūsmu, ”sacīja Deivs.saražotā enerģija tiek izmantota filtrēšanas procesa darbināšanai.Šī slēgtā sistēma Amerikas Savienotajās Valstīs patērē daudz enerģijas.Mēs to varam izdarīt, ieliekot katlā “spageti tīklu”, piebilst Deivs.VulcanForms: rūpnieciskā mēroga piedevu ražošana Viņš pasniedz kursu par 3D drukāšanu, kas labāk pazīstams kā piedevu ražošana (AM).Lai gan tas nebija viņa galvenais uzsvars tajā laikā, viņš koncentrējās uz pētniecību, bet viņam šī tēma šķita aizraujoša.Tāpat kā daudzi klases skolēni, tostarp Martin Feldmann MEng '14.Feldmans pievienojās Hārta pētniecības grupai uz pilnu slodzi pēc maģistra grāda iegūšanas progresīvā ražošanā.Tur viņus saista savstarpēja interese par AM.Viņi redzēja iespēju ieviest jauninājumus, izmantojot pārbaudītu piedevu metāla ražošanas tehnoloģiju, kas pazīstama kā pulvera slāņa lāzermetināšana, un ierosināja ieviest piedevu metāla ražošanas koncepciju rūpnieciskā mērogā.2015. gadā viņi nodibināja VulcanForms."Mēs esam izstrādājuši AM Machine Architecture, lai ražotu daļas ar izcilu kvalitāti un produktivitāti," sacīja Hārts."Un mēs.Mūsu iekārtas ir integrētas pilnībā digitālā ražošanas sistēmā, kas apvieno piedevu ražošanu, pēcapstrādi un precīzu apstrādi.“Atšķirībā no citiem uzņēmumiem, kas pārdod 3D printerus citiem, lai ražotu detaļas, VulcanForms izmanto savu transportlīdzekļu parku, lai ražotu un pārdotu klientiem rūpniecisko iekārtu daļas.VulcanForms ir pieaudzis līdz gandrīz 400 darbiniekiem.Komanda savu pirmo iestudējumu atklāja pagājušajā gadā.uzņēmums ar nosaukumu “VulcanOne”.VulcanForms ražoto detaļu kvalitāte un precizitāte ir būtiska tādiem produktiem kā medicīniskie implanti, siltummaiņi un lidmašīnu dzinēji.Viņu iekārtas var drukāt plānus metāla slāņus."Mēs ražojam detaļas, kuras ir grūti izgatavot vai dažos gadījumos neiespējami ražot," piebilda Hārts, uzņēmuma direktoru padomes loceklis.VulcanForms izstrādātā tehnoloģija var palīdzēt ražot detaļas un produktus ilgtspējīgākā veidā, vai nu tieši, izmantojot piedevu procesu, vai netieši, izmantojot efektīvāku un elastīgāku piegādes ķēdi. Viens no veidiem, kā VulcanForms un AM kopumā veicina ilgtspējību, ir materiālu ietaupījums.Daudziem VulcanForms izmantotajiem materiāliem, piemēram, titāna sakausējumiem, ir nepieciešams daudz enerģijas.titāna daļa, jūs izmantojat daudz mazāk materiālu nekā tradicionālajos apstrādes procesos.Materiālu efektivitāte ir vieta, kur Hārts uzskata, ka AM rada milzīgas atšķirības enerģijas ietaupījuma ziņā.Hārts arī norāda, ka AM var paātrināt jauninājumus tīras enerģijas tehnoloģijās, sākot no efektīvākiem reaktīvajiem dzinējiem līdz nākotnes kodolsintēzes reaktoriem. “Uzņēmumiem, kas vēlas samazināt risku un mērogot tīras enerģijas tehnoloģijas, ir vajadzīgas zināšanas un piekļuve progresīvām ražošanas iespējām, un rūpniecisko piedevu ražošana ir pārveidojošs šajā ziņā,” piebilst Hārts.Produkts: Berze.Mašīnbūves profesors Kripa Varanasi un LiquiGlide komanda ir apņēmušies radīt nevainojamu nākotni un ievērojami samazināt atkritumu daudzumu šajā procesā.Uzņēmums LiquiGlide, ko 2012. gadā dibināja Varanasi un absolvents Deivids Smits SM '11, ir izstrādājis īpašus pārklājumus, kas ļauj šķidrumiem “slīdēt” pa virsmām.Katrs produkta piliens tiek izlietots neatkarīgi no tā, vai tas ir izspiests no zobu pastas tūbiņas vai rūpnīcā izlaists no 500 litru burkas.Tvertnes bez berzes krasi samazina produktu atkritumu daudzumu, un nav nepieciešams tīrīt konteinerus pirms pārstrādes vai atkārtotas izmantošanas.uzņēmums ir guvis lielus panākumus patēriņa preču sektorā.Colgate klients izmantoja LiquiGlide tehnoloģiju, izstrādājot Colgate Elixir zobu pastas pudeli, kas ieguvusi vairākas nozares dizaina balvas.LiquiGlide ir sadarbojies ar pasaulē pazīstamo dizaineru Īvu Beharu, lai pielietotu viņu tehnoloģiju skaistumkopšanas un personīgo produktu iepakojuma higiēnai.Tajā pašā laikā ASV Pārtikas un zāļu pārvalde nodrošināja viņiem galveno ierīci.Biofarmācijas pielietojumi rada iespējas.2016. gadā uzņēmums izstrādāja sistēmu, kas nodrošina konteineru ražošanu bez berzes.uzglabāšanas tvertņu, piltuvju un piltuvju virsmas apstrāde, novēršot materiāla pielipšanu pie sienām.Sistēma var samazināt materiālu atkritumu daudzumu līdz pat 99%."Tas patiešām varētu mainīt spēli.Tas ietaupa produktu atkritumus, samazina notekūdeņus no tvertnes tīrīšanas un palīdz padarīt ražošanas procesu bez atkritumiem,” sacīja LiquiGlide priekšsēdētājs Varanasi.konteinera virsma.Uzklājot uz konteinera, lubrikants joprojām iesūcas tekstūrā.Kapilārie spēki stabilizējas un ļauj šķidrumam izplatīties pa virsmu, veidojot pastāvīgi ieeļļotu virsmu, pa kuru var slīdēt jebkurš viskozs materiāls.Uzņēmums izmanto termodinamiskos algoritmus, lai noteiktu drošas cietvielu un šķidrumu kombinācijas atkarībā no produkta, neatkarīgi no tā, vai tā ir zobu pasta vai krāsa.Uzņēmums ir uzbūvējis robotizētu smidzināšanas sistēmu, kas rūpnīcā spēj apstrādāt konteinerus un tvertnes.Papildus tam, ka uzņēmums ietaupa miljoniem dolāru no produktu atkritumiem, LiquiGlide ievērojami samazina ūdens daudzumu, kas nepieciešams, lai regulāri iztīrītu šos konteinerus, kur produkts bieži pielīp pie sienām.Nepieciešama tīrīšana ar lielu daudzumu ūdens.Piemēram, agroķīmijā ir stingri noteikumi radīto toksisko notekūdeņu likvidēšanai.To visu var novērst, izmantojot LiquiGlide, ”sacīja Varanasi.Lai gan daudzas ražotnes tika slēgtas pandēmijas sākumā, palēninot CleanTanX izmēģinājuma projektu ieviešanu rūpnīcās, pēdējos mēnešos situācija ir uzlabojusies.Varanasi vērojams pieaugošs pieprasījums pēc LiquiGlide tehnoloģijas, īpaši pēc šķidrumiem, piemēram, pusvadītāju pastām.Tādi uzņēmumi kā Gradant, Via Separations, VulcanForms un LiquiGlide pierāda, ka ražošanas paplašināšanai nav jārada lielas vides izmaksas.Ražošanai ir potenciāls ilgtspējīgi mērogot.mehāniķi, ražošana vienmēr ir bijusi mūsu darba pamatā.Jo īpaši MIT vienmēr ir bijusi apņemšanās padarīt ražošanu ilgtspējīgu,” sacīja Evelīna Vanga, Ford inženierzinātņu profesore un bijusī mašīnbūves nodaļas vadītāja.mūsu planēta ir skaista.“Ar tādiem likumiem kā CHIPS un Zinātnes likums, kas stimulē ražošanu, pieaugs pieprasījums pēc jaunuzņēmumiem un uzņēmumiem, kas izstrādā risinājumus, kas mazina ietekmi uz vidi, tuvinot mūs ilgtspējīgākai nākotnei.
MIT absolventi izveido platformu, lai veicinātu zinātnisko publicēšanu visā pasaulē
MIT eksperti sanāk kopā, lai iedvesmotos no neirotehnoloģiju sasniegumiem


Izlikšanas laiks: Jan-06-2023
  • wechat
  • wechat