Издател – новини за индийското образование, индийско образование, глобално образование, новини за колежи, университети, възможности за кариера, прием, работа, изпити, резултати от тестове, новини за колежи, новини за образованието
Производството беше в разгара на лятото.Законът за чиповете и науката, който влезе в сила през август, представлява огромна инвестиция в местното производство в Съединените щати.Законопроектът цели значително разширяване на полупроводниковата индустрия в САЩ, укрепване на веригите за доставки и инвестиране в научноизследователска и развойна дейност за постигане на нови технологични пробиви.Според Джон Харт, професор по машинно инженерство и директор на лабораторията за производство и производителност в Масачузетския технологичен институт, Законът за чиповете е само последният пример за значително увеличение на интереса от страна на производителите през последните години.Въздействието на пандемията върху веригите за доставки, глобалната геополитика и уместността и значението на устойчивото развитие“, каза Харт.Иновации в индустриалните технологии.„С нарастващия фокус върху производството, устойчивостта трябва да бъде приоритет.Около една четвърт от всички емисии на парникови газове през 2020 г. идват от промишлеността и производството.Фабриките и фабриките също могат да изчерпят местните водни запаси и да произведат огромни количества отпадъци, някои от които могат да бъдат токсични.За да се решат тези проблеми и да се осигури преход към нисковъглеродна икономика, е необходимо да се разработят нови продукти и промишлени процеси заедно с устойчиви производствени технологии.Харт вярва, че машинните инженери играят важна роля в тази преходна роля.„Машинните инженери имат уникална способност да решават критични проблеми, които изискват хардуерни технологии от следващо поколение, и знаят как да мащабират решенията си“, каза Харт, професор и възпитаник на MIT Department of Mechanical Engineering.Предлага решения на екологични проблеми, проправяйки пътя към по-устойчиво бъдеще.Gradun: Cleantech Water Solutions Производството се нуждае от вода, и то много.Едно средно голямо предприятие за производство на полупроводници използва над 10 милиона галона вода на ден.светът все повече страда от суша. Gradiant предлага решения на този воден проблем. Компанията се ръководи от Anurag Bajpayee SM '08 PhD '12 и Prakash Govindan PhD '12 съоснователи и пионери в проектите за устойчива вода или „чисти технологии“.Bajpayee и Govindan, като завършили студенти в лабораторията за пренос на топлина, кръстена на Rosenova Kendall, споделят прагматизъм и склонност към действие.По време на тежка суша в Ченай, Индия, Говиндан разработи за своята докторска степен технология за овлажняване и обезвлажняване, която имитира естествения цикъл на дъждовете.Технология, която нарекли Carrier Gas Extraction (CGE), и през 2013 г. двамата основали Gradient.CGE е патентован алгоритъм, който отчита променливостта в качеството и количеството на входящата отпадъчна вода.Алгоритъмът се основава на безразмерно число, което Говиндан веднъж предложи да нарече числото на Линхард в чест на своя ръководител.качеството на водата в системата се променя, нашата технология автоматично изпраща сигнал за регулиране на скоростта на потока, за да върне безразмерното число на 1. След като се върне на стойност 1, вие ще бъдете в най-добрия си вид“, обясни Говиндан, главен оперативен директор на Gradiant .Системата преработва и третира отпадъчните води от производствените предприятия за повторна употреба, като в крайна сметка спестява милиони долари годишно в галони вода.С разрастването на компанията екипът на Gradiant добави нови технологии към своя арсенал, включително селективно извличане на замърсители, икономичен метод за премахване само на определени замърсители и процес, наречен противотокова обратна осмоза, техният метод за концентриране на саламура.Сега те предлагат пълен набор от технологични решения за пречистване на вода и отпадъчни води за клиенти в индустрии като фармацевтични продукти, енергетика, минно дело, храни и напитки и разрастващата се полупроводникова индустрия.„Ние сме доставчик на цялостни решения за водоснабдяване.Разполагаме с набор от патентовани технологии и ще избираме от нашия колчан въз основа на нуждите на нашите клиенти“, каза Баджпайе, главен изпълнителен директор на Gradiant.„Клиентите ни виждат като техен воден партньор.Можем да разрешим техните проблеми с водата от началото до края, за да могат да се съсредоточат върху основния си бизнес.„Gradun преживя експлозивен растеж през последното десетилетие.Към днешна дата те са построили 450 пречиствателни станции за вода и отпадни води, които пречистват еквивалента на 5 милиона домове на ден.С последните придобивания общият брой на служителите нарасна до над 500 души.Решенията са отразени в техните клиенти, които включват Pfizer, Anheuser-Busch InBev и Coca-Cola.Техните клиенти също включват полупроводникови гиганти като Micron Technology, GlobalFoundries, Intel и TSMC.“отпадъчните води и ултрачистата вода за полупроводници наистина са се повишили“, каза Баджпайе.Производителите на полупроводници изискват ултрачиста вода, за да произвеждат вода.Общото количество разтворени твърди вещества в сравнение с питейната вода е няколко части на милион.За разлика от първото, количеството вода, използвано за производството на микрочипове, е между части на милиард или части на квадрилион. В момента средният процент на рециклиране в завод (или фабрика) за производство на полупроводници в Сингапур е само 43%. Използвайки нашата технология Ge C, тези фабрики могат да рециклират 98-99% от „10 милиона галона вода, от които се нуждаят за единица продукция.Тази рециклирана вода е достатъчно чиста, за да се върне обратно в производствения процес.“Премахнахме това изхвърляне на замърсена вода, като на практика елиминирахме зависимостта на завода за полупроводници от обществените водоснабдителни системи.“Bajpayee In fabry ci са под все по-голям натиск да подобрят използването на вода, което прави устойчивостта критична.към повече заводи в САЩ чрез разделяне: ефективна химическа филтрация като Bajpayee и Govindan, Shreya Dave '09, SM '12, PhD '16 се фокусира върху обезсоляването за своята докторска степен.Под ръководството на своя съветник, Джефри Гросман, професор по материалознание и инженерство, Дейв изработи мембрана, която може да осигури по-ефективно и по-евтино обезсоляване.След внимателен анализ на разходите и пазара, Дейв заключи, че нейните мембрани за обезсоляване не могат да бъдат комерсиализирани.„Съвременните технологии са наистина добри в това, което правят.направи.Те са евтини, произвеждат се масово и работят много добре.Нямаше пазар за нашата технология“, каза Дейв.Малко след като защити дисертацията си, тя прочете статия в списание Nature, която промени всичко.Статията идентифицира проблема.Химическото разделяне, което е в основата на много промишлени процеси, изисква много енергия.Промишлеността се нуждае от по-ефективни и по-евтини мембрани.Дейв си помисли, че тя може да има решение.След като установиха, че има икономически възможности, Дейв, Гросман и Брент Келър, PhD '16, създадоха Via Separations през 2017 г. Малко след това те избраха Engine като една от първите компании, които получават финансиране за рисков капитал от Масачузетския технологичен институт.Понастоящем индустриалното филтриране се извършва чрез нагряване на химикали при много високи температури за разделяне на съединенията.Дейв го оприличава на кипене на всичката вода, докато се изпари, за да направи паста и това, което остава, са спагети.При производството този метод на химическо разделяне е енергоемък и неефективен.Via Separations създаде химическия еквивалент на продуктите с филтър за паста.Вместо да използват топлина за разделяне, техните мембрани „филтрират“ съединенията.Този метод на химическо филтриране консумира 90% по-малко енергия от стандартните методи.Докато повечето мембрани са направени от полимери, мембраните на Via Separations са направени от окислен графен, който може да издържи на високи температури и тежки среди.Мембраната се калибрира според нуждите на клиента чрез промяна на размера на порите и настройка на химията на повърхността.В момента Дейв и нейният екип се фокусират върху целулозно-хартиената индустрия като своя опора.Те са разработили система, която рециклира вещество, известно като "черна луга", по-енергийно ефективно.хартия, само една трета от биомасата се използва за хартия.В момента най-ценното използване на останалите две трети от отпадъчната хартия е да се използва изпарител за кипене на вода, превръщайки я от много разреден поток в много концентриран поток“, каза Дейв.произведената енергия се използва за захранване на процеса на филтриране.Тази затворена система консумира много енергия в Съединените щати.Можем да направим това, като поставим „мрежа за спагети“ в казана, добавя Дейв.VulcanForms: Адитивно производство в индустриален мащаб Той преподава курс по 3D принтиране, по-известен като Адитивно производство (AM).Въпреки че това не беше основният му фокус по това време, той се съсредоточи върху изследванията, но намери темата за очарователна.Както много ученици в класа, включително Мартин Фелдман MEng '14.Фелдман се присъединява към изследователската група на Харт на пълен работен ден, след като получава магистърска степен по модерно производство.Там те се сближиха заради взаимен интерес към AM.Те видяха възможност за иновации, използвайки доказана технология за адитивно производство на метал, известна като лазерно заваряване с прахово легло, и предложиха концепцията за адитивно производство на метал да се пренесе в индустриален мащаб.През 2015 г. основават VulcanForms.„Разработихме AM Machine Architecture, за да произвеждаме части с изключително качество и производителност“, каза Харт."И ние.Нашите машини са интегрирани в напълно цифрова производствена система, съчетаваща адитивно производство, последваща обработка и прецизна обработка.„За разлика от други компании, които продават 3D принтери на други, за да правят части, VulcanForms използва своя флот от превозни средства, за да произвежда и продава индустриални машинни части на клиенти.VulcanForms нарасна до почти 400 служители.Екипът отвори първото си производство миналата година.начинание, наречено „VulcanOne“.Качеството и прецизността на частите, произведени от VulcanForms, са критични за продукти като медицински импланти, топлообменници и авиационни двигатели.Техните машини могат да отпечатват тънки слоеве метал.„Ние произвеждаме части, които са трудни за производство или, в някои случаи, невъзможни за производство“, добави Харт, член на борда на директорите на компанията.Технологията, разработена от VulcanForms, може да помогне за производството на части и продукти по по-устойчив начин, или директно чрез адитивен процес, или индиректно чрез по-ефективна и гъвкава верига за доставки. Един от начините, по които VulcanForms и AM като цяло допринасят за устойчивостта, е чрез спестяване на материали. Много от материалите, използвани във VulcanForms, като титанови сплави, изискват много енергия.титаниева част, вие използвате много по-малко материал от традиционните процеси на обработка.Ефективността на материалите е мястото, където Харт вижда AM, което прави огромна разлика по отношение на спестяването на енергия.Харт също така посочва, че AM може да ускори иновациите в технологиите за чиста енергия, от по-ефективни реактивни двигатели до бъдещи реактори за термоядрен синтез. трансформиращ в това отношение“, добавя Харт.Продукт: Триене.Професорът по машинно инженерство Крипа Варанаси и екипът на LiquiGlide са посветени на създаването на бъдеще без триене и значително намаляване на отпадъците в процеса.Основана през 2012 г. от Варанаси и възпитаник Дейвид Смит SM '11, LiquiGlide разработи специални покрития, които позволяват на течностите да се „плъзгат“ по повърхностите.Всяка капка продукт отива за употреба, независимо дали е изцедена от тубичка паста за зъби или източена от 500-литров буркан във фабриката.Контейнерите без триене драстично намаляват отпадъците от продукта и няма нужда да почиствате контейнерите преди рециклиране или повторна употреба.компанията направи големи крачки в сектора на потребителските продукти.Клиент на Colgate използва технологията LiquiGlide в дизайна на бутилка паста за зъби Colgate Elixir, която спечели няколко индустриални награди за дизайн.LiquiGlide си партнира със световноизвестния дизайнер Ив Бехар, за да приложи тяхната технология към красотата и личната хигиена на опаковките на продуктите.В същото време Агенцията по храните и лекарствата на САЩ им предостави основно устройство.Биофармацевтичните приложения създават възможности.През 2016 г. компанията разработи система, която прави производство на контейнери без триене.повърхностна обработка на резервоари за съхранение, фунии и бункери, предотвратяващи залепването на материала по стените.Системата може да намали материалните отпадъци с до 99%.„Това наистина може да промени играта.Това спестява отпадъци от продукти, намалява отпадъчните води от почистването на резервоарите и помага да се направи производственият процес без отпадъци“, каза Варанаси, председател на LiquiGlide.повърхност на контейнера.Когато се нанесе върху контейнер, лубрикантът все още се абсорбира в текстурата.Капилярните сили се стабилизират и позволяват на течността да се разпространи по повърхността, създавайки постоянно смазана повърхност, върху която всеки вискозен материал може да се плъзне.Компанията използва термодинамични алгоритми, за да определи безопасните комбинации от твърди вещества и течности в зависимост от продукта, независимо дали е паста за зъби или боя.Компанията е изградила роботизирана система за пръскане, която може да обработва контейнери и резервоари във фабриката.В допълнение към спестяването на милиони долари на компанията в отпадъци от продукти, LiquiGlide значително намалява количеството вода, необходимо за редовно почистване на тези контейнери, където продуктът често залепва по стените.Изисква почистване с обилно количество вода.Например в агрохимията има строги правила за обезвреждане на получените токсични отпадъчни води.Всичко това може да бъде елиминирано с LiquiGlide“, каза Варанаси.Въпреки че много производствени предприятия затвориха в началото на пандемията, забавяйки пускането на пилотни проекти CleanTanX във фабриките, ситуацията се подобри през последните месеци.Варанаси наблюдава нарастващо търсене на технологията LiquiGlide, особено за течности като полупроводникови пасти.Компании като Gradant, Via Separations, VulcanForms и LiquiGlide доказват, че разширяването на производството не трябва да има големи екологични разходи.Производството има потенциал за устойчиво мащабиране.“машинни инженери, производството винаги е било в основата на нашата работа.По-конкретно, в Масачузетския технологичен институт винаги е имало ангажимент да направим производството устойчиво“, каза Евелин Уанг, професор по инженерство във Форд и бивш председател на катедрата по машинно инженерство.нашата планета е красива.„Със закони като CHIPS и Закона за науката, стимулиращи производството, ще има нарастващо търсене на стартиращи фирми и компании, които разработват решения, които смекчават въздействието върху околната среда, доближавайки ни до по-устойчиво бъдеще.
Възпитаниците на Масачузетския технологичен институт изграждат платформа за улесняване на научното публикуване по целия свят
Експерти от MIT се събират, за да се вдъхновят от напредъка в невротехнологиите