Видавець – Індійські освітні новини, Індійська освіта, Глобальна освіта, Новини коледжів, Університети, Варіанти кар’єри, Вступ, Вакансії, Іспити, Результати тестів, Новини коледжів, Новини освіти
Виробництво було в розпал літа.Закон про мікросхеми та науку, який набув чинності в серпні, означає масштабні інвестиції у внутрішнє виробництво в Сполучених Штатах.Законопроект спрямований на суттєве розширення напівпровідникової промисловості США, зміцнення ланцюжків поставок та інвестування в дослідження та розробки для досягнення нових технологічних проривів.За словами Джона Харта, професора машинобудування та директора лабораторії виробництва та продуктивності Массачусетського технологічного інституту, Закон про мікросхеми є лише останнім прикладом помітного зростання інтересу з боку виробників за останні роки.Вплив пандемії на ланцюги поставок, глобальну геополітику, а також актуальність і важливість сталого розвитку», — сказав Харт.Інновації в промислових технологіях.«Оскільки все більше уваги приділяється виробництву, стійкість має бути пріоритетом.Приблизно чверть усіх викидів парникових газів у 2020 році походить від промисловості та виробництва.Фабрики та фабрики також можуть виснажувати місцеві запаси води та виробляти величезну кількість відходів, деякі з яких можуть бути токсичними.Щоб вирішити ці проблеми та забезпечити перехід до низьковуглецевої економіки, необхідно розробляти нові продукти та промислові процеси разом із стійкими виробничими технологіями.Гарт вважає, що інженери-механіки відіграють вирішальну роль у цій перехідній ролі.«Інженери-механіки мають унікальну здатність вирішувати критичні проблеми, які потребують апаратних технологій наступного покоління, і знають, як масштабувати свої рішення», — сказав Харт, професор і випускник кафедри машинобудування Массачусетського технологічного інституту.Пропонує рішення екологічних проблем, прокладаючи шлях до більш сталого майбутнього.Gradun: Cleantech Water Solutions Виробництво потребує води, і її багато.Завод середнього розміру з виробництва напівпровідників використовує понад 10 мільйонів галонів води на день.світ дедалі більше страждає від посухи. Gradiant пропонує рішення цієї проблеми з водою. Компанію очолюють Анураг Баджпаї SM '08 PhD '12 і Пракаш Говіндан PhD '12, співзасновники та піонери в проектах сталого використання води або «чистих технологій».Баджпаї та Говіндан, аспіранти лабораторії теплопередачі імені Розенової Кендалл, поділяють прагматизм і схильність до дії.Під час сильної посухи в Ченнаї, Індія, Говіндан розробив для свого доктора філософії технологію зволоження-осушення, яка імітує природний цикл дощів.Технологію вони назвали Carrier Gas Extraction (CGE), і в 2013 році вони заснували Gradient.CGE — це запатентований алгоритм, який враховує мінливість якості та кількості вхідних стічних вод.Алгоритм заснований на безрозмірному числі, яке колись Говіндан запропонував назвати числом Лінхарда на честь свого керівника.якість води в системі змінюється, наша технологія автоматично надсилає сигнал для регулювання швидкості потоку, щоб повернути безрозмірне число до 1. Коли воно повернеться до значення 1, ви будете на висоті», – пояснив Говіндан, головний операційний директор Gradiant. .Система обробляє та обробляє стічні води з виробничих підприємств для повторного використання, що зрештою економить мільйони доларів на рік у галонах води.У міру зростання компанії команда Gradiant додала нові технології до свого арсеналу, включаючи вибіркове вилучення забруднюючих речовин, економічний метод видалення лише певних забруднюючих речовин і процес під назвою протитечійний зворотний осмос, їх метод концентрації розсолу.Зараз вони пропонують повний набір технологічних рішень для очищення води та стічних вод для клієнтів у таких галузях, як фармацевтика, енергетика, гірничодобувна промисловість, виробництво продуктів харчування та напоїв, а також промисловість напівпровідників, що розвивається.«Ми є постачальником комплексних рішень з водопостачання.У нас є цілий ряд власних технологій, і ми будемо вибирати з нашого сагайдака на основі потреб наших клієнтів», – сказав Баджпаї, генеральний директор Gradiant.«Клієнти бачать у нас свого водного партнера.Ми можемо вирішити їхні проблеми з водою від початку до кінця, щоб вони могли зосередитися на своїй основній діяльності.«За останнє десятиліття Gradun пережив вибухове зростання.На сьогоднішній день вони побудували 450 водоочисних споруд, які очищають 5 мільйонів будинків на день.Завдяки нещодавнім придбанням загальна чисельність персоналу зросла до понад 500 осіб.Рішення знайшли відображення у їхніх клієнтів, серед яких Pfizer, Anheuser-Busch InBev і Coca-Cola.Серед їхніх клієнтів також такі гіганти напівпровідників, як Micron Technology, GlobalFoundries, Intel і TSMC».кількість стічних вод і надчистої води для напівпровідників дійсно зросла», — сказав Баджпаї.Виробникам напівпровідників для виробництва води потрібна надчиста вода.Загальна кількість розчинених твердих речовин порівняно з питною водою становить кілька частин на мільйон.На відміну від першого, кількість води, яка використовується для виробництва мікрочіпів, становить від частин на мільярд або частин на квадрильйон. Наразі середня швидкість переробки на заводі (або фабриці) з виробництва напівпровідників у Сінгапурі становить лише 43%. Використовуючи нашу технологію Ge C, ці заводи можуть переробляти 98-99% «10 мільйонів галонів води, які їм потрібні на одиницю продукції».Ця перероблена вода достатньо чиста, щоб її можна було знову використовувати у виробничому процесі».Ми ліквідували цей скид забрудненої води, фактично позбавивши завод напівпровідників залежність від громадського водопостачання».Bajpayee In, fabry ci перебувають під зростаючим тиском щодо покращення використання води, що робить стійкість критично важливою.до більшої кількості заводів у США через сепарацію: ефективна хімічна фільтрація, така як Bajpayee та Govindan, Shreya Dave '09, SM '12, PhD '16 зосередилася на опрісненні для своєї докторської дисертації.Під керівництвом свого радника Джеффрі Гроссмана, професора матеріалознавства та інженерії, Дейв виготовив мембрану, яка могла б забезпечити ефективніше та дешевше опріснення.Після ретельного аналізу вартості та ринку Дейв дійшов висновку, що її опріснювальні мембрани не можуть бути комерційними.«Сучасні технології дійсно хороші в тому, що вони роблять.робити.Вони дешеві, виробляються масово і працюють дуже добре.Не було ринку для нашої технології», — сказав Дейв.Незабаром після захисту дисертації вона прочитала оглядову статтю в журналі Nature, яка все змінила.У статті визначено проблему.Хімічне розділення, яке лежить в основі багатьох промислових процесів, потребує багато енергії.Промисловість потребує більш ефективних і менш дорогих мембран.Дейв подумав, що вона може знайти рішення.Визначивши наявність економічних можливостей, Дейв, Гроссман і Брент Келлер, доктор філософії '16, створили Via Separations у 2017 році. Невдовзі після цього вони обрали Engine однією з перших компаній, яка отримала фінансування венчурного капіталу від Массачусетського технологічного інституту.В даний час промислова фільтрація здійснюється шляхом нагрівання хімічних речовин при дуже високих температурах для розділення сполук.Дейв порівнює це з кип’ятінням усієї води, поки вона не випарується, щоб зробити макарони, а те, що залишилося, це спагетті.У виробництві цей метод хімічного розділення є енергоємним і неефективним.Via Separations створила хімічний еквівалент продуктів «макаронного фільтра».Замість використання тепла для розділення, їх мембрани «фільтрують» сполуки.Цей метод хімічної фільтрації споживає на 90% менше енергії, ніж стандартні методи.У той час як більшість мембран виготовлені з полімерів, мембрани Via Separations виготовляються з окисленого графену, який може витримувати високі температури та суворі умови.Мембрана відкалібрована відповідно до потреб клієнта шляхом зміни розміру пор і налаштування хімічного складу поверхні.Зараз Дейв та її команда зосереджуються на целюлозно-паперовій промисловості як на своїй опорі.Вони розробили систему, яка переробляє речовину, відому як «чорний лікер», з більшою енергоефективністю.паперу, лише одна третина біомаси використовується для паперу.Зараз найціннішим використанням двох третин макулатури, що залишилися, є використання випарника для кип’ятіння води, перетворюючи її з дуже розрідженого потоку на дуже концентрований», – сказав Дейв.вироблена енергія використовується для забезпечення процесу фільтрації».Ця закрита система споживає багато енергії в Сполучених Штатах.Ми можемо зробити це, помістивши «сітку для спагетті» в казан, додає Дейв.VulcanForms: промислове адитивне виробництво Він викладає курс із 3D-друку, більш відомий як адитивне виробництво (AM).Хоча в той час це не було його основною метою, він зосередився на дослідженні, але вважав цю тему захоплюючою.Як і багато студентів у класі, зокрема Мартін Фельдманн MEng '14.Фельдманн приєднався до дослідницької групи Hart на повний робочий день після того, як отримав ступінь магістра передового виробництва.Там вони об’єдналися через спільний інтерес до AM.Вони побачили можливість впровадити інновації, використовуючи перевірену технологію адитивного виробництва металу, відому як лазерне зварювання порошковим шаром, і запропонували перенести концепцію адитивного виробництва металу в промислові масштаби.У 2015 році вони заснували VulcanForms.«Ми розробили машинну архітектуру AM, щоб виготовляти деталі виняткової якості та продуктивності», — сказав Харт."І ми.Наші машини були інтегровані в повністю цифрову виробничу систему, яка поєднує адитивне виробництво, постобробку та точну механічну обробку.«На відміну від інших компаній, які продають 3D-принтери іншим для виготовлення деталей, VulcanForms використовує свій автопарк для виготовлення та продажу деталей промислових машин клієнтам.Штат VulcanForms зріс майже до 400 співробітників.Своє перше виробництво команда відкрила минулого року.підприємство під назвою «VulcanOne».Якість і точність деталей, вироблених VulcanForms, мають вирішальне значення для таких продуктів, як медичні імплантати, теплообмінники та авіаційні двигуни.Їх машини можуть друкувати тонкі шари металу.«Ми виробляємо деталі, які важко виготовити, а в деяких випадках неможливо», — додав Харт, член ради директорів компанії.Технологія, розроблена VulcanForms, може допомогти виробляти деталі та продукти більш екологічно, або безпосередньо через адитивний процес, або опосередковано через більш ефективний і гнучкий ланцюжок поставок. Одним із способів, за допомогою якого VulcanForms і AM в цілому сприяють стійкості, є через економія матеріалів. Багато матеріалів, які використовуються у VulcanForms, наприклад титанові сплави, потребують багато енергії.деталь із титану, ви використовуєте набагато менше матеріалу, ніж традиційні процеси обробки.Ефективність використання матеріалів – це те, де Харт бачить, що AM робить величезну різницю з точки зору економії енергії.Гарт також зазначає, що AM може прискорити інновації в технологіях чистої енергії, від більш ефективних реактивних двигунів до майбутніх термоядерних реакторів. «Компанії, які прагнуть зменшити ризик і масштабувати технології чистої енергії, потребують досвіду та доступу до передових виробничих можливостей, а промислове адитивне виробництво — це трансформації в цьому плані», – додає Харт.Продукт: Тертя.Професор машинобудування Кріпа Варанасі та команда LiquiGlide прагнуть створити майбутнє без тертя та значно зменшити відходи в процесі.Заснована в 2012 році Варанасі та випускником Девідом Смітом SM '11, компанія LiquiGlide розробила спеціальні покриття, які дозволяють рідинам «ковзати» по поверхнях.Кожна крапля продукту йде на користь, незалежно від того, видавлена ​​вона з тюбика зубної пасти або злита з 500-літрової банки на заводі.Контейнери без тертя значно зменшують відходи продукту, і немає необхідності очищати контейнери перед переробкою чи повторним використанням.компанія досягла великих успіхів у секторі споживчих товарів.Клієнт Colgate використав технологію LiquiGlide у дизайні пляшки зубної пасти Colgate Elixir, яка отримала кілька галузевих нагород за дизайн.LiquiGlide співпрацює зі всесвітньо відомим дизайнером Івом Бехаром, щоб застосувати їхню технологію для краси та особистої гігієни упаковки продуктів.Водночас Управління з контролю за якістю харчових продуктів і медикаментів США надало їм майстер-прилад.Біофармацевтичні програми створюють можливості.У 2016 році компанія розробила систему виробництва контейнерів без тертя.обробка поверхонь накопичувальних ємностей, воронок і бункерів, що запобігає прилипанню матеріалу до стінок.Система може скоротити матеріальні відходи до 99%.«Це дійсно може змінити правила гри.Це заощаджує відходи продукту, зменшує кількість стічних вод від очищення резервуарів і допомагає зробити виробничий процес безвідходним», – сказав Варанасі, голова LiquiGlide.поверхню контейнера.При нанесенні на контейнер мастило все ще вбирається в текстуру.Капілярні сили стабілізують і дозволяють рідині поширюватися по поверхні, створюючи постійну змащену поверхню, по якій будь-який в’язкий матеріал може ковзати.Компанія використовує термодинамічні алгоритми для визначення безпечних комбінацій твердих речовин і рідин залежно від продукту, будь то зубна паста чи фарба.Компанія створила роботизовану систему розпилення, яка може обробляти контейнери та баки на заводі.Крім того, що компанія заощаджує мільйони доларів на відходах продукту, LiquiGlide значно зменшує кількість води, необхідної для регулярного очищення цих контейнерів, де продукт часто прилипає до стінок.Вимагає очищення великою кількістю води.Наприклад, в агрохімії існують суворі правила утилізації токсичних стічних вод, що утворюються.Усе це можна усунути за допомогою LiquiGlide», — сказав Варанасі.Хоча багато виробничих підприємств закрилися на початку пандемії, сповільнюючи розгортання пілотних проектів CleanTanX на заводах, за останні місяці ситуація покращилася.Варанасі відчуває зростаючий попит на технологію LiquiGlide, особливо на рідини, такі як напівпровідникові пасти.Такі компанії, як Gradant, Via Separations, VulcanForms і LiquiGlide, доводять, що розширення виробництва не обов’язково матиме високі екологічні витрати.Виробництво має потенціал для стабільного масштабування».інженерів-механіків, виробництво завжди було ядром нашої роботи.Зокрема, в Массачусетському технологічному інституті завжди існувало зобов’язання зробити виробництво стійким», – сказала Евелін Ван, професор інженерної галузі Ford і колишній завідувач кафедри машинобудування.наша планета прекрасна.«З такими законами, як CHIPS і Закон про науку, що стимулюють виробництво, буде зростати попит на стартапи та компанії, які розробляють рішення, які пом’якшують вплив на навколишнє середовище, наближаючи нас до більш сталого майбутнього.
Випускники Массачусетського технологічного інституту створюють платформу для сприяння публікації наукових досліджень у всьому світі
Експерти Массачусетського технологічного інституту збираються разом, щоб надихнутися досягненнями в нейротехнологіях