MIT инженерүүд илүү цэвэр ирээдүйн шийдлийг боловсруулдаг

Нийтлэгч - Энэтхэгийн боловсролын мэдээ, Энэтхэгийн боловсрол, дэлхийн боловсрол, коллежийн мэдээ, их дээд сургууль, ажил мэргэжлийн сонголт, элсэлт, ажлын байр, шалгалт, шалгалтын оноо, коллежийн мэдээ, боловсролын мэдээ
Зуны улиралд үйлдвэрлэл өндөр байсан.8-р сард хүчин төгөлдөр болсон Чипс ба Шинжлэх Ухааны тухай хууль нь АНУ-ын дотоодын үйлдвэрлэлд асар их хөрөнгө оруулалт хийж байгааг харуулж байна.Хуулийн төсөл нь АНУ-ын хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэлийг үлэмж өргөжүүлэх, нийлүүлэлтийн сүлжээг бэхжүүлэх, технологийн шинэ ололт амжилтад хүрэхийн тулд судалгаа, хөгжилд хөрөнгө оруулах зорилготой юм.Массачусетсийн Технологийн Их Сургуулийн Үйлдвэрлэл ба бүтээмжийн лабораторийн захирал, механик инженерийн профессор Жон Хартын хэлснээр, Чипийн тухай хууль нь сүүлийн жилүүдэд үйлдвэрлэгчдийн сонирхол мэдэгдэхүйц нэмэгдсэний хамгийн сүүлийн жишээ юм.Царт тахлын нийлүүлэлтийн сүлжээ, дэлхийн геополитик, тогтвортой хөгжлийн хамаарал, ач холбогдол зэрэгт үзүүлэх нөлөө” гэж Харт хэлэв.Аж үйлдвэрийн технологийн шинэчлэл.“Үйлдвэрлэлд анхаарал хандуулж байгаа энэ үед тогтвортой байдлыг нэн тэргүүнд тавих шаардлагатай байна.2020 онд нийт хүлэмжийн хийн ялгаралтын дөрөвний нэг орчим нь аж үйлдвэр, үйлдвэрлэлийн салбараас гарч байна.Мөн үйлдвэр, үйлдвэрүүд орон нутгийн усны нөөцийг шавхаж, асар их хэмжээний хог хаягдал гаргаж, зарим нь хортой байж болно.Эдгээр асуудлыг шийдэж, нүүрстөрөгч багатай эдийн засагт шилжихийг хангахын тулд тогтвортой үйлдвэрлэлийн технологийн зэрэгцээ шинэ бүтээгдэхүүн, үйлдвэрлэлийн процессыг хөгжүүлэх шаардлагатай байна.Энэхүү шилжилтийн үүрэгт механик инженерүүд чухал үүрэг гүйцэтгэх ёстой гэж Харт үзэж байна.Массачусетсийн Техникийн Технологийн Технологийн тэнхимийн төгсөгч, профессор Харт "Механик инженерүүд шинэ үеийн техник хангамжийн технологийг шаарддаг чухал асуудлуудыг шийдвэрлэх өвөрмөц чадвартай бөгөөд шийдлээ хэрхэн өргөжүүлэхээ мэддэг."Байгаль орчны асуудлыг шийдвэрлэх арга замыг санал болгож, илүү тогтвортой ирээдүйд хүрэх замыг засдаг.Gradun: Cleantech Water Solutions Үйлдвэрлэлд ус их хэрэгтэй.Дунд оврын хагас дамжуулагч үйлдвэрлэх үйлдвэр өдөрт 10 сая галлон ус хэрэглэдэг.Дэлхий дахин ган гачигт нэрвэгдсээр байна. Градиант энэ усны асуудлыг шийдэх шийдлүүдийг санал болгож байна. Тус компанийг үүсгэн байгуулагчдын нэг бөгөөд тогтвортой ус буюу “цэвэр технологи” төслийн анхдагчид Анураг Бажпайе SM '08 PhD '12, Пракаш Говиндан PhD '12 нар удирддаг.Бажпаи, Говиндан нар Розенова Кендаллийн нэрэмжит Дулаан дамжуулалтын лабораторийн төгсөх ангийн оюутнуудын хувьд прагматизм, үйл ажиллагаа явуулах сонирхолтой байдаг.Энэтхэгийн Ченнай хотод болсон ган гачигийн үеэр Говиндан докторын зэрэг хамгаалахын тулд борооны байгалийн мөчлөгийг дуурайлган чийгшүүлэх, чийгшүүлэх технологийг боловсруулсан.Тэд энэ технологийг Carrier Gas Extraction (CGE) гэж нэрлэсэн бөгөөд 2013 онд тэд хоёр Gradient-ийг үүсгэн байгуулжээ.CGE нь ирж буй бохир усны чанар, тоо хэмжээний хэлбэлзлийг харгалзан үздэг өмчийн алгоритм юм.Алгоритм нь хэмжээсгүй тоон дээр суурилдаг бөгөөд Говиндан удирдагчаа хүндэтгэн Линхардын дугаар гэж нэрлэхийг санал болгож байжээ.систем дэх усны чанар өөрчлөгддөг тул манай технологи нь хэмжээгүй тоог 1 болгохын тулд урсгалын хурдыг тохируулах дохиог автоматаар илгээдэг. Энэ нь 1 гэсэн утга руу буцаж ирвэл та хамгийн сайн байх болно" гэж Gradiant-ийн гүйцэтгэх захирал Говиндан тайлбарлав. .Энэхүү систем нь үйлдвэрлэлийн үйлдвэрүүдийн хаягдал усыг дахин ашиглах зорилгоор боловсруулж, цэвэршүүлж, эцэст нь галлон усыг жилд хэдэн сая доллар хэмнэдэг.Компани өсч томрохын хэрээр Gradiant багийнхан бохирдуулагчийг сонгон олборлох, зөвхөн тодорхой бохирдуулагчийг зайлуулах хэмнэлттэй арга, эсрэг гүйдлийн урвуу осмос гэж нэрлэгддэг процесс буюу давсны уусмалын баяжуулалтын арга зэрэг шинэ технологиудыг зэвсэглэлдээ нэмсэн.Тэд одоо эм, эрчим хүч, уул уурхай, хүнс, ундаа, өсөн нэмэгдэж буй хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэл зэрэг салбаруудын хэрэглэгчдэд ус цэвэршүүлэх, бохир ус цэвэрлэх иж бүрэн технологийн шийдлүүдийг санал болгож байна.“Бид нийт усан хангамжийн шийдлүүдийг хангадаг.Бидэнд олон төрлийн өмчийн технологи байгаа бөгөөд үйлчлүүлэгчдийнхээ хэрэгцээнд тулгуурлан халхавчаа сонгох болно” гэж Gradiant компанийн гүйцэтгэх захирал Бажпайи хэлэв.“Хэрэглэгчид биднийг усны түнш гэж үздэг.Бид тэдний усны асуудлыг эхнээс нь дуустал нь шийдэж чадна, ингэснээр тэд үндсэн ажилдаа анхаарлаа хандуулж чадна.“Градун сүүлийн 10 жилийн хугацаанд огцом өсөлттэй байсан.Тэд өнөөдрийн байдлаар өдөрт 5 сая байшинтай тэнцэх хэмжээний ус, бохир ус цэвэрлэх 450 байгууламж барьжээ.Сүүлийн үеийн худалдан авалтаар нийт боловсон хүчний тоо 500 гаруй болж өссөн.Шийдэл нь Pfizer, Anheuser-Busch InBev, Coca-Cola зэрэг хэрэглэгчиддээ тусгагдсан байдаг.Тэдний үйлчлүүлэгчид дунд Micron Technology, GlobalFoundries, Intel, TSMC зэрэг хагас дамжуулагч аваргууд багтдаг."Хагас дамжуулагчийн бохир ус, хэт цэвэр ус үнэхээр өссөн" гэж Бажпай хэлэв.Хагас дамжуулагч үйлдвэрлэгчид ус үйлдвэрлэхийн тулд хэт цэвэр ус шаарддаг.Ундны устай харьцуулахад нийт ууссан хатуу бодис нь саяд хэдэн хэсэг юм.Эхнийхээс ялгаатай нь микрочип үйлдвэрлэхэд зарцуулсан усны хэмжээ тэрбум тутамд нэг хэсэг эсвэл квадриллион дахь хэсэг хооронд байна. Одоогоор Сингапур дахь хагас дамжуулагчийн үйлдвэрийн (эсвэл үйлдвэр) дахин боловсруулалтын дундаж түвшин ердөө 43% байна. Ge C технологийг ашигласнаар манай технологи, Эдгээр үйлдвэрүүд үйлдвэрлэлийн нэгжид шаардагдах 10 сая галлон усны 98-99 хувийг дахин боловсруулах боломжтой.Энэхүү дахин боловсруулсан ус нь үйлдвэрлэлийн процесст буцаж ороход хангалттай цэвэр юм."Бид энэ бохирдсон усны урсацыг арилгаж, хагас дамжуулагч үйлдвэрийг нийтийн усан хангамжаас хамааралгүй болголоо.”Bajpayee In, fabry ci усны хэрэглээгээ сайжруулахын тулд улам бүр дарамт шахалтанд орж байгаа нь тогтвортой байдлыг чухал болгож байна.ялгах замаар АНУ-ын илүү олон үйлдвэрт: Bajpayee, Govindan зэрэг үр ашигтай химийн шүүлтүүр, Shreya Dave '09, SM '12, PhD '16 докторын зэрэг хамгаалсан.Түүний зөвлөх, Материалын шинжлэх ухаан, инженерчлэлийн профессор Жеффри Гроссманы удирдлаган дор Дэйв илүү үр ашигтай, хямд давсгүйжүүлэх боломжтой мембраныг үйлдвэрлэжээ.Зардал, зах зээлийн нарийн шинжилгээ хийсний дараа Дэйв түүний давсгүйжүүлэх мембраныг худалдаанд гаргах боломжгүй гэж дүгнэжээ.“Орчин үеийн технологиуд хийж буй зүйлдээ үнэхээр сайн.хийх.Тэдгээр нь хямд, олноор үйлдвэрлэгдсэн, маш сайн ажилладаг.Манай технологийн зах зээл байгаагүй” гэж Дэйв хэлэв.Диссертацаа хамгаалсны дараахан тэрээр Nature сэтгүүлээс бүх зүйлийг өөрчилсөн тойм өгүүллийг уншсан.Нийтлэл нь асуудлыг тодорхойлсон.Үйлдвэрлэлийн олон процессын гол цөм болох химийн аргаар ялгах нь маш их эрчим хүч шаарддаг.Үйлдвэрт илүү үр ашигтай, хямд мембран хэрэгтэй.Дэйв түүнд шийдэл байгаа болов уу гэж бодсон.Эдийн засгийн боломж байгаа гэдгийг олж мэдсэнийхээ дараа Дэйв, Гроссман, '16 доктор, Брент Келлер нар 2017 онд Via Separations-ийг үүсгэсэн. Удалгүй тэд Массачусетсийн Технологийн Институтээс венчур капиталын санхүүжилт авсан анхны компаниудын нэгээр Engine-ийг сонгосон.Одоогийн байдлаар үйлдвэрлэлийн шүүлтүүрийг химийн бодисыг маш өндөр температурт халааж нэгдлүүдийг салгах замаар явуулдаг.Дэйв үүнийг бүх усыг уурштал буцалгаж гоймон хийж, үлдсэн зүйл нь спагеттитэй зүйрлэсэн.Үйлдвэрлэлд энэхүү химийн аргаар ялгах арга нь эрчим хүч их шаарддаг, үр ашиггүй байдаг.Via Separations компани нь "гоймонгийн шүүлтүүр" бүтээгдэхүүнтэй тэнцэх химийн бодисыг бүтээжээ.Тусгаарлахын тулд дулааныг ашиглахын оронд тэдгээрийн мембран нь нэгдлүүдийг "шүүдэг".Энэхүү химийн шүүлтүүрийн арга нь стандарт аргуудаас 90% бага эрчим хүч зарцуулдаг.Ихэнх мембраныг полимерээр хийдэг бол Via Separations мембран нь өндөр температур, хатуу ширүүн орчинд тэсвэртэй исэлдсэн графенээр хийгдсэн байдаг.Мембраныг нүхний хэмжээ болон гадаргуугийн химийн тохируулгыг өөрчлөх замаар хэрэглэгчийн хэрэгцээ шаардлагад нийцүүлэн тохируулдаг.Одоогийн байдлаар Дэйв болон түүний багийнхан целлюлоз, цаасны үйлдвэрлэлд гол тулгуур болж байна.Тэд "хар архи" хэмээх бодисыг илүү хэмнэлттэй дахин боловсруулдаг системийг бүтээжээ.цаас, биомассын ердөө гуравны нэгийг цаасанд хэрэглэдэг.Яг одоо хаягдал цаасны гуравны хоёрын үлдсэн хамгийн үнэ цэнэтэй хэрэглээ бол усыг ууршуулагчаар буцалгаж, маш шингэрүүлсэн урсгалаас маш их төвлөрсөн урсгал болгон хувиргах явдал юм" гэж Дэйв хэлэв.үйлдвэрлэсэн энерги нь шүүх процессыг тэжээхэд зарцуулагддаг."Энэхүү хаалттай систем нь АНУ-д маш их эрчим хүч зарцуулдаг.Бид үүнийг тогоонд "спагетти тор" байрлуулснаар хийж чадна гэж Дэйв нэмж хэлэв.VulcanForms: Industrial Scale Additive Manufacturing Тэрээр Нэмэлт Үйлдвэрлэл (AM) гэгддэг 3D хэвлэх хичээл заадаг.Хэдийгээр тэр үед энэ нь түүний гол зорилго биш байсан ч тэрээр судалгаанд анхаарлаа төвлөрүүлж байсан ч энэ сэдэв нь түүнд сонирхолтой санагдсан.Ангийн олон сурагчид, түүний дотор Мартин Фельдманн MEng '14.Фельдманн дэвшилтэт үйлдвэрлэлийн чиглэлээр магистрын зэрэг хамгаалсны дараа Хартын судалгааны бүлэгт бүтэн цагаар ажилласан.Тэнд тэд AM-д харилцан ашиг сонирхлын үүднээс холбогдсон.Тэд нунтаг давхаргын лазер гагнуур гэгддэг батлагдсан нэмэлт металлын үйлдвэрлэлийн технологийг ашиглан инноваци хийх боломжийг олж харж, нэмэлт металлын үйлдвэрлэлийн тухай ойлголтыг үйлдвэрлэлийн хэмжээнд хүргэхийг санал болгов.2015 онд тэд VulcanForms-ийг үүсгэн байгуулсан."Бид онцгой чанар, бүтээмжтэй хэсгүүдийг үйлдвэрлэхийн тулд AM Machine Architecture-ийг боловсруулсан" гэж Харт хэлэв."Бас бид.Манай машинууд нэмэлт үйлдвэрлэл, дараах боловсруулалт, нарийн боловсруулалтыг хослуулсан бүрэн дижитал үйлдвэрлэлийн системд нэгдсэн.“Бусдад эд анги үйлдвэрлэх 3D принтер зардаг бусад компаниудаас ялгаатай нь VulcanForms нь үйлдвэрлэлийн машины эд ангиудыг үйлдвэрлэж, хэрэглэгчдэд борлуулахын тулд автомашины паркаа ашигладаг.VulcanForms нь бараг 400 ажилтантай болсон.Тус хамт олон өнгөрсөн онд анхны уран бүтээлээ нээсэн."VulcanOne" нэртэй компани.VulcanForms-ийн үйлдвэрлэсэн эд ангиудын чанар, нарийвчлал нь эмнэлгийн суулгац, дулаан солилцуур, онгоцны хөдөлгүүр зэрэг бүтээгдэхүүний хувьд маш чухал юм.Тэдний машинууд металлын нимгэн давхаргыг хэвлэх боломжтой."Бид үйлдвэрлэхэд хэцүү эсвэл зарим тохиолдолд үйлдвэрлэх боломжгүй эд анги үйлдвэрлэдэг" гэж компанийн ТУЗ-ийн гишүүн Харт нэмж хэлэв.VulcanForms-ийн боловсруулсан технологи нь нэмэлт процессоор шууд эсвэл шууд бусаар илүү үр ашигтай, уян хатан нийлүүлэлтийн сүлжээгээр дамжуулан эд анги, бүтээгдэхүүнийг илүү тогтвортой байдлаар үйлдвэрлэхэд тусалдаг. VulcanForms болон AM бүхэлдээ тогтвортой байдалд хувь нэмрээ оруулах нэг арга зам юм. материалын хэмнэлт. VulcanForms-д хэрэглэгддэг олон материал, тухайлбал титан хайлш нь маш их эрчим хүч шаарддаг.титан эд анги бол та уламжлалт боловсруулалтын процессоос хамаагүй бага материал ашигладаг.Материалын үр ашиг гэдэг нь Харт AM нь эрчим хүчний хэмнэлтийн хувьд асар их өөрчлөлт хийж байгааг хардаг газар юм.Харт мөн AM нь илүү үр ашигтай тийрэлтэт хөдөлгүүрээс эхлээд ирээдүйн хайлуулах реактор хүртэл цэвэр эрчим хүчний технологийн инновацийг хурдасгаж чадна гэдгийг онцлон тэмдэглэв. “Эрсдэлийг бууруулж, цэвэр эрчим хүчний технологийн цар хүрээг хамрахыг эрэлхийлж буй компаниудад мэргэжлийн ур чадвар, үйлдвэрлэлийн дэвшилтэт чадавхид хандах шаардлагатай байдаг ба үйлдвэрлэлийн нэмэлт үйлдвэрлэл нь маш чухал юм. Энэ тал дээр хувирч байна" гэж Харт нэмж хэлэв.Бүтээгдэхүүн: үрэлт.Механик инженерийн профессор Крипа Варанаси болон LiquiGlide багийнхан үрэлтгүй ирээдүйг бий болгож, үйл явц дахь хог хаягдлыг мэдэгдэхүйц бууруулах зорилготой.2012 онд Варанаси болон төгсөгч Дэвид Смит SM '11 нарын үүсгэн байгуулсан LiquiGlide нь шингэнийг гадаргуу дээгүүр "гулсуулах" боломжийг олгодог тусгай бүрээсийг бүтээжээ.Бүтээгдэхүүний дусал бүр нь шүдний ооны хуруу шилнээс шахагдсан ч, үйлдвэрт 500 литрийн савнаас ус гоожуулсан ч хэрэглээнд ордог.Үрэлтгүй сав нь бүтээгдэхүүний хаягдлыг эрс багасгадаг бөгөөд дахин боловсруулах, дахин ашиглахаас өмнө савыг цэвэрлэх шаардлагагүй.Тус компани өргөн хэрэглээний бүтээгдэхүүний салбарт томоохон амжилт гаргасан.Colgate-ийн үйлчлүүлэгч LiquiGlide технологийг ашиглан Colgate Elixir шүдний ооны шилний дизайнд ашигласан бөгөөд энэ нь салбарын дизайны хэд хэдэн шагналыг хүртсэн юм.LiquiGlide нь дэлхийд алдартай загвар зохион бүтээгч Ив Бехартай хамтран гоо сайхны болон хувийн бүтээгдэхүүний сав баглаа боодлын эрүүл ахуйд өөрсдийн технологийг нэвтрүүлсэн.Үүний зэрэгцээ АНУ-ын Хүнс, эмийн хяналтын газраас тэдэнд мастер төхөөрөмж өгсөн байна.Био эмийн хэрэглээ нь боломжийг бий болгодог.2016 онд тус компани савны үйлдвэрлэлийг үрэлтгүй болгодог системийг боловсруулсан.хадгалах сав, юүлүүр, бункерийн гадаргуугийн боловсруулалт, материалыг хананд наалдуулахаас сэргийлнэ.Энэхүү систем нь материалын хог хаягдлыг 99% хүртэл бууруулах боломжтой."Энэ бол үнэхээр тоглоомын өөрчлөлт байж магадгүй юм.Энэ нь бүтээгдэхүүний хаягдлыг хэмнэж, савны цэвэрлэгээний бохир усыг багасгаж, үйлдвэрлэлийн процессыг хоггүй болгоход тусалдаг” гэж LiquiGlide-ийн дарга Варанаси хэлэв.савны гадаргуу.Саванд хэрэглэхэд тосолгооны материал нь бүтэц рүү шингэсэн хэвээр байна.Капиллярын хүч нь тогтворжиж, шингэнийг гадаргуу дээгүүр тарааж, ямар ч наалдамхай материал гулсаж болох байнгын тосолгооны гадаргууг үүсгэдэг.Тус компани нь термодинамик алгоритмыг ашиглан шүдний оо, будаг эсэхээс үл хамааран хатуу болон шингэний аюулгүй хослолыг тодорхойлдог.Тус компани нь үйлдвэрт байгаа сав, танкийг зохицуулах робот шүршигч системийг бүтээжээ.LiquiGlide компани бүтээгдэхүүний хаягдлаас олон сая доллар хэмнэхээс гадна бүтээгдэхүүн нь хананд наалддаг эдгээр савыг тогтмол цэвэрлэхэд шаардагдах усны хэмжээг эрс багасгадаг.Их хэмжээний усаар цэвэрлэх шаардлагатай.Жишээлбэл, агрохимийн салбарт үүссэн хортой бохир усыг зайлуулах хатуу дүрэм журам байдаг.Энэ бүхнийг LiquiGlide-ийн тусламжтайгаар арилгаж болно" гэж Варанаси хэлэв.Цар тахлын эхэн үед олон үйлдвэрлэлийн үйлдвэрүүд хаагдаж, CleanTanX туршилтын төслүүдийг үйлдвэрүүдэд нэвтрүүлэх ажлыг удаашруулж байсан ч сүүлийн саруудад байдал сайжирсан.Варанаси нь LiquiGlide технологи, ялангуяа хагас дамжуулагч зуурмаг зэрэг шингэний эрэлт хэрэгцээ нэмэгдэж байгааг харж байна.Gradant, Via Separations, VulcanForms, LiquiGlide зэрэг компаниуд үйлдвэрлэлээ өргөжүүлэх нь байгаль орчинд асар их зардал гаргах шаардлагагүй гэдгийг баталж байна.Үйлдвэрлэл нь тогтвортой өргөжин тэлэх боломжтой."механик инженерүүд, үйлдвэрлэл нь үргэлж бидний ажлын гол цөм байсаар ирсэн.Ялангуяа MIT-д үйлдвэрлэлийг тогтвортой байлгах амлалт үргэлж байсаар ирсэн” гэж Фордын инженерийн профессор, механик инженерийн тэнхимийн дарга асан Эвелин Ванг хэлэв.манай гараг үзэсгэлэнтэй.“CHIPS болон Шинжлэх ухааны тухай хууль зэрэг үйлдвэрлэлийг идэвхжүүлснээр байгаль орчинд үзүүлэх нөлөөллийг бууруулж, биднийг илүү тогтвортой ирээдүйд ойртуулах шийдлүүдийг боловсруулдаг гарааны бизнес эрхлэгчид болон компаниудын эрэлт өсөх болно.
MIT-ийн төгсөгчид дэлхийн өнцөг булан бүрт шинжлэх ухааны нийтлэлийг хөнгөвчлөх платформ байгуулж байна
MIT-ийн мэргэжилтнүүд нейротехнологийн дэвшлээс урам зориг авахаар нэг дор цуглардаг


Шуудангийн цаг: 2023 оны 1-р сарын 06-ны хооронд
  • wechat
  • wechat