Издатель – Новости индийского образования, Индийское образование, Глобальное образование, Новости колледжа, Университеты, Варианты карьеры, Поступление, Работа, Экзамены, Результаты тестов, Новости колледжа, Новости образования
Производство было в разгар лета.Закон о чипах и науке, вступивший в силу в августе, представляет собой масштабные инвестиции в отечественное производство в Соединенных Штатах.Законопроект направлен на существенное расширение полупроводниковой промышленности США, укрепление цепочек поставок и инвестирование в исследования и разработки для достижения новых технологических прорывов.По словам Джона Харта, профессора машиностроения и директора лаборатории производства и производительности Массачусетского технологического института, Закон о чипах является лишь последним примером заметного увеличения интереса со стороны производителей в последние годы.Влияние пандемии на цепочки поставок, глобальную геополитику, а также актуальность и важность устойчивого развития», — сказал Харт.Инновации в промышленных технологиях.«Учитывая растущее внимание к производству, устойчивое развитие должно стать приоритетом.Около четверти всех выбросов парниковых газов в 2020 году приходится на промышленность и обрабатывающую промышленность.Фабрики и фабрики также могут истощать местные запасы воды и производить огромное количество отходов, некоторые из которых могут быть токсичными.Чтобы решить эти проблемы и обеспечить переход к низкоуглеродной экономике, необходимо разрабатывать новые продукты и промышленные процессы наряду с технологиями устойчивого производства.Харт считает, что инженерам-механикам предстоит сыграть решающую роль в этом переходном периоде.«Инженеры-механики обладают уникальной способностью решать критические проблемы, требующие аппаратных технологий нового поколения, и знают, как масштабировать свои решения», — сказал Харт, профессор и выпускник факультета машиностроения Массачусетского технологического института.Предлагает решения экологических проблем, прокладывая путь к более устойчивому будущему.Градун: Производство чистых технологий для воды нуждается в воде, и в больших количествах.Завод среднего размера по производству полупроводников использует более 10 миллионов галлонов воды в день.мир все больше страдает от засухи. Gradiant предлагает решения этой водной проблемы. Компанию возглавляют Анураг Баджпаи С.М. '08 PhD '12 и Пракаш Говиндан PhD '12, соучредители и пионеры в проектах устойчивого водоснабжения или «чистых технологий».Баджпаи и Говиндан, аспиранты Лаборатории теплопередачи имени Розеновой Кендалл, разделяют прагматизм и склонность к действию.Во время сильной засухи в Ченнаи, Индия, Говиндан разработал для своей докторской диссертации технологию увлажнения-осушения, имитирующую естественный цикл дождей.Технологию они назвали «Extraction Gas Carrier Gas Extraction» (CGE), и в 2013 году они вдвоем основали компанию «Gradient».CGE — это запатентованный алгоритм, учитывающий изменчивость качества и количества поступающих сточных вод.Алгоритм основан на безразмерном числе, которое Говиндан однажды предложил назвать числом Линхарда в честь своего научного руководителя.качество воды в системе меняется, наша технология автоматически посылает сигнал о корректировке расхода, чтобы вернуть безразмерное число к 1. Как только оно вернется к значению 1, вы будете в лучшей форме», — объяснил Говиндан, главный операционный директор Gradiant. .Система обрабатывает и очищает сточные воды производственных предприятий для повторного использования, что в конечном итоге экономит миллионы долларов в год в галлонах воды.По мере роста компании команда «Градиант» добавляла в свой арсенал новые технологии, в том числе селективное извлечение загрязняющих веществ, экономичный метод удаления только определенных загрязняющих веществ, а также процесс, называемый противоточным обратным осмосом, их метод концентрирования рассола.Теперь они предлагают полный набор технологических решений для очистки воды и сточных вод для клиентов в таких отраслях, как фармацевтика, энергетика, горнодобывающая промышленность, продукты питания и напитки, а также растущая полупроводниковая промышленность.«Мы являемся поставщиком комплексных решений по водоснабжению.У нас есть целый ряд запатентованных технологий, и мы будем выбирать из нашего колчана, исходя из потребностей наших клиентов», — сказал Баджпаи, генеральный директор Gradiant.«Клиенты видят в нас своего партнера по водоснабжению.Мы можем решить их проблемы с водой от начала до конца, чтобы они могли сосредоточиться на своем основном бизнесе.«За последнее десятилетие компания Gradun пережила взрывной рост.На сегодняшний день они построили 450 станций очистки воды и сточных вод, которые очищают эквивалент 5 миллионов домов в день.Благодаря недавним приобретениям общая численность персонала выросла до более чем 500 человек.Решения отражены в их клиентах, среди которых Pfizer, Anheuser-Busch InBev и Coca-Cola.В число их клиентов также входят такие гиганты полупроводниковой промышленности, как Micron Technology, GlobalFoundries, Intel и TSMC».Сточные воды и сверхчистая вода для полупроводников действительно выросли», — сказал Баджпаи.Производителям полупроводников для производства воды требуется сверхчистая вода.Общее количество растворенных твердых веществ по сравнению с питьевой водой составляет несколько частей на миллион.В отличие от первого, количество воды, используемой для производства микрочипов, составляет от частей на миллиард или частей на квадриллион. В настоящее время средний уровень переработки на заводе (или фабрике) по производству полупроводников в Сингапуре составляет всего 43%. Используя Ge C, наша технология, эти заводы могут перерабатывать 98-99% «10 миллионов галлонов воды, которые им необходимы на единицу продукции.Эта переработанная вода достаточно чистая, чтобы ее можно было снова использовать в производственном процессе».Мы устранили этот сброс загрязненной воды, практически исключив зависимость завода полупроводников от общественного водоснабжения».Баджпаи Ин, фабрики находятся под растущим давлением необходимости улучшить использование воды, что делает устойчивое развитие критически важным.большему количеству заводов в США посредством разделения: эффективная химическая фильтрация, такая как Баджпаи и Говиндан, Шрея Дэйв '09, С.М. '12, доктор философии '16, сосредоточилась на опреснении для своей докторской степени.Под руководством своего советника Джеффри Гроссмана, профессора материаловедения и инженерии, Дэйв изготовил мембрану, которая могла обеспечить более эффективное и дешевое опреснение.После тщательного анализа затрат и рынка Дэйв пришла к выводу, что ее опреснительные мембраны не могут быть коммерциализированы.«Современные технологии действительно хороши в своем деле.делать.Они дешевы, производятся массово и работают очень хорошо.Для нашей технологии не было рынка», — сказал Дэйв.Вскоре после защиты диссертации она прочитала в журнале Nature обзорную статью, которая изменила все.В статье обозначена проблема.Химическое разделение, лежащее в основе многих промышленных процессов, требует большого количества энергии.Промышленности нужны более эффективные и менее дорогие мембраны.Дэйв подумал, что у нее может быть решение.Определив наличие экономических возможностей, Дэйв, Гроссман и Брент Келлер, доктор философии '16, создали Via Separations в 2017 году. Вскоре после этого они выбрали Engine в качестве одной из первых компаний, получивших венчурное финансирование от Массачусетского технологического института.В настоящее время промышленная фильтрация осуществляется путем нагревания химикатов при очень высоких температурах для разделения соединений.Дэйв сравнивает это с кипячением всей воды до тех пор, пока она не испарится, чтобы приготовить макароны, а остались спагетти.В производстве этот метод химического разделения энергозатратен и неэффективен.Via Separations создала химический эквивалент продуктов «паста-фильтр».Вместо использования тепла для разделения их мембраны «фильтруют» соединения.Этот метод химической фильтрации потребляет на 90% меньше энергии, чем стандартные методы.В то время как большинство мембран изготовлены из полимеров, мембраны Via Separations изготовлены из окисленного графена, который может выдерживать высокие температуры и суровые условия окружающей среды.Мембрана калибруется в соответствии с потребностями клиента путем изменения размера пор и настройки химического состава поверхности.В настоящее время Дэйв и ее команда сосредоточили свое внимание на целлюлозно-бумажной промышленности как на своей опоре.Они разработали систему, которая более энергоэффективно перерабатывает вещество, известное как «черный щелок».бумаги, только треть биомассы используется на бумагу.Сейчас самое ценное использование оставшихся двух третей макулатуры — это использование испарителя для кипячения воды, превращая ее из очень разбавленного потока в очень концентрированный», — сказал Дэйв.вырабатываемая энергия используется для обеспечения процесса фильтрации».Эта закрытая система потребляет много энергии в США.«Мы можем сделать это, поместив в котел «сетку для спагетти», — добавляет Дэйв.VulcanForms: аддитивное производство в промышленных масштабах Он преподает курс по 3D-печати, более известный как аддитивное производство (AM).Хотя в то время это не было его основным занятием, он сосредоточился на исследованиях, но эта тема показалась ему увлекательной.Как и многие ученики в классе, в том числе Мартин Фельдманн, MEng '14.Фельдманн присоединился к исследовательской группе Харта на постоянной основе после получения степени магистра в области передового производства.Там их связал взаимный интерес к AM.Они увидели возможность внедрения инноваций, используя проверенную технологию аддитивного производства металлов, известную как лазерная сварка в порошковом слое, и предложили довести концепцию аддитивного производства металлов до промышленного масштаба.В 2015 году они основали VulcanForms.«Мы разработали архитектуру AM Machine для производства деталей исключительного качества и производительности», — сказал Харт."И мы.Наши станки интегрированы в полностью цифровую производственную систему, сочетающую в себе аддитивное производство, постобработку и точную механическую обработку.«В отличие от других компаний, которые продают 3D-принтеры другим для изготовления деталей, VulcanForms использует свой парк транспортных средств для производства и продажи деталей промышленных машин клиентам.В VulcanForms работает почти 400 сотрудников.В прошлом году коллектив открыл свое первое производство.предприятие под названием «VulcanOne».Качество и точность деталей, производимых VulcanForms, имеют решающее значение для таких продуктов, как медицинские имплантаты, теплообменники и авиационные двигатели.Их машины могут печатать тонкие слои металла.«Мы производим детали, которые сложно или, в некоторых случаях, невозможно изготовить», — добавил Харт, член совета директоров компании.Технология, разработанная VulcanForms, может помочь производить детали и продукцию более экологичным способом, либо напрямую с помощью аддитивного процесса, либо косвенно через более эффективную и гибкую цепочку поставок. Одним из способов, которыми VulcanForms и AM в целом способствуют устойчивому развитию, является экономия материалов. Многие материалы, используемые в VulcanForms, такие как титановые сплавы, требуют много энергии.титановую деталь, вы используете гораздо меньше материала, чем традиционные процессы обработки.Эффективность использования материалов – это то, в чем, по мнению Харта, AM имеет огромное значение с точки зрения экономии энергии.Харт также отмечает, что AM может ускорить инновации в технологиях чистой энергии, от более эффективных реактивных двигателей до будущих термоядерных реакторов. преобразующий подход в этом отношении», — добавляет Харт.Продукт: Трение.Профессор машиностроения Крипа Варанаси и команда LiquiGlide стремятся создать будущее без трения и значительно сократить количество отходов в этом процессе.Компания LiquiGlide, основанная в 2012 году Варанаси и ее выпускником Дэвидом Смитом С.М. '11, разработала специальные покрытия, которые позволяют жидкостям «скользить» по поверхностям.Каждая капля продукта идет в дело, будь то выжатая из тюбика зубной пасты или слитая из 500-литровой банки на заводе.Контейнеры без трения значительно сокращают отходы продукта, и нет необходимости очищать контейнеры перед переработкой или повторным использованием.компания добилась больших успехов в секторе потребительских товаров.Клиент Colgate использовал технологию LiquiGlide при дизайне бутылки зубной пасты Colgate Elixir, которая получила несколько наград в области отраслевого дизайна.LiquiGlide сотрудничает со всемирно известным дизайнером Ивом Бехаром, чтобы применить свою технологию в сфере красоты и гигиены упаковки продуктов личной гигиены.В то же время Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США предоставило им основное устройство.Биофармацевтические применения открывают возможности.В 2016 году компания разработала систему, позволяющую производить контейнеры без трения.обработка поверхности резервуаров, воронок и бункеров, предотвращающая прилипание материала к стенкам.Система может сократить отходы материала до 99%.«Это действительно может изменить правила игры.Это экономит отходы продукта, уменьшает количество сточных вод при очистке резервуаров и помогает сделать производственный процесс безотходным», — сказал Варанаси, председатель LiquiGlide.поверхность контейнера.При нанесении на контейнер смазка все равно впитывается в текстуру.Капиллярные силы стабилизируют и позволяют жидкости растекаться по поверхности, создавая постоянно смазанную поверхность, по которой может скользить любой вязкий материал.Компания использует термодинамические алгоритмы для определения безопасных сочетаний твердых веществ и жидкостей в зависимости от продукта, будь то зубная паста или краска.Компания построила роботизированную систему распыления, которая может обрабатывать контейнеры и резервуары на заводе.Помимо экономии миллионов долларов компании на отходах продукции, LiquiGlide значительно снижает количество воды, необходимой для регулярной очистки контейнеров, где продукт часто прилипает к стенкам.Требует очистки большим количеством воды.Например, в агрохимии существуют строгие правила утилизации образующихся токсичных сточных вод.Все это можно устранить с помощью LiquiGlide», — сказал Варанаси.Хотя многие производственные предприятия закрылись в начале пандемии, что замедлило внедрение пилотных проектов CleanTanX на заводах, в последние месяцы ситуация улучшилась.В Варанаси наблюдается растущий спрос на технологию LiquiGlide, особенно на такие жидкости, как полупроводниковые пасты.Такие компании, как Gradant, Via Separations, VulcanForms и LiquiGlide, доказывают, что расширение производства не обязательно связано с высокими экологическими издержками.Производство имеет потенциал для устойчивого масштабирования».Инженеры-механики, производство всегда было основой нашей работы.В частности, в Массачусетском технологическом институте всегда стремились сделать производство устойчивым», — сказала Эвелин Ванг, профессор инженерных наук Ford и бывший заведующий кафедрой машиностроения.наша планета прекрасна.«Благодаря таким законам, как CHIPS и Закон о науке, стимулирующим производство, будет расти спрос на стартапы и компании, которые разрабатывают решения, смягчающие воздействие на окружающую среду, приближая нас к более устойчивому будущему.
Выпускники MIT создают платформу для облегчения научных публикаций по всему миру
Эксперты MIT собрались вместе, чтобы вдохновиться достижениями в области нейротехнологий