Nhà xuất bản – Tin tức Giáo dục Ấn Độ, Giáo dục Ấn Độ, Giáo dục Toàn cầu, Tin tức Đại học, Đại học, Lựa chọn nghề nghiệp, Tuyển sinh, Việc làm, Kỳ thi, Điểm kiểm tra, Tin tức Đại học, Tin tức Giáo dục
Sản xuất đang vào mùa hè cao điểm.Đạo luật Khoa học và Chips, có hiệu lực vào tháng 8, thể hiện sự đầu tư lớn vào sản xuất nội địa ở Hoa Kỳ.Dự luật này nhằm mục đích mở rộng đáng kể ngành công nghiệp bán dẫn của Hoa Kỳ, tăng cường chuỗi cung ứng và đầu tư vào nghiên cứu và phát triển để đạt được những đột phá công nghệ mới.Theo John Hart, giáo sư kỹ thuật cơ khí và giám đốc Phòng thí nghiệm Sản xuất và Năng suất tại Viện Công nghệ Massachusetts, Đạo luật Chip chỉ là ví dụ mới nhất về sự gia tăng đáng chú ý của các nhà sản xuất trong những năm gần đây.Tác động của đại dịch đối với chuỗi cung ứng, địa chính trị toàn cầu cũng như sự liên quan và tầm quan trọng của sự phát triển bền vững”, Hart nói.Những đổi mới trong công nghệ công nghiệp.“Với sự tập trung ngày càng tăng vào sản xuất, tính bền vững cần phải được ưu tiên.Khoảng 1/4 tổng lượng phát thải khí nhà kính vào năm 2020 đến từ ngành công nghiệp và sản xuất.Các nhà máy và xí nghiệp cũng có thể làm cạn kiệt nguồn cung cấp nước tại địa phương và tạo ra một lượng lớn chất thải, một số trong đó có thể gây độc hại.Để giải quyết những vấn đề này và đảm bảo quá trình chuyển đổi sang nền kinh tế ít carbon, cần phát triển các sản phẩm và quy trình công nghiệp mới cùng với các công nghệ sản xuất bền vững.Hart tin rằng các kỹ sư cơ khí có vai trò quan trọng trong vai trò chuyển tiếp này.Hart, giáo sư và tốt nghiệp Khoa Cơ khí MIT, cho biết: “Các kỹ sư cơ khí có khả năng đặc biệt để giải quyết các vấn đề quan trọng đòi hỏi công nghệ phần cứng thế hệ tiếp theo và biết cách mở rộng quy mô giải pháp của họ”.Cung cấp giải pháp cho các vấn đề môi trường, mở đường cho một tương lai bền vững hơn.Gradun: Sản xuất Giải pháp Nước Công nghệ sạch cần nước và rất nhiều nước.Một nhà máy sản xuất chất bán dẫn cỡ trung bình sử dụng hơn 10 triệu gallon nước mỗi ngày.thế giới đang ngày càng phải hứng chịu hạn hán. Gradiant đưa ra các giải pháp cho vấn đề nước này. Công ty được lãnh đạo bởi Anurag Bajpayee SM '08 PhD'12 và Prakash Govindan PhD '12, những người đồng sáng lập và tiên phong trong các dự án “công nghệ sạch” hoặc nước bền vững.Bajpayee và Govindan, với tư cách là sinh viên tốt nghiệp tại Phòng thí nghiệm Truyền nhiệt được đặt theo tên Rosenova Kendall, chia sẻ chủ nghĩa thực dụng và thiên hướng hành động.Trong một đợt hạn hán nghiêm trọng ở Chennai, Ấn Độ, Govindan đã phát triển cho luận án Tiến sĩ của mình một công nghệ tạo ẩm-khử ẩm mô phỏng chu kỳ tự nhiên của mưa.Một công nghệ mà họ gọi là Carrier Gas Extraction (CGE) và vào năm 2013, hai người đã thành lập gradient.CGE là một thuật toán độc quyền có tính đến sự thay đổi về chất lượng và số lượng nước thải đầu vào.Thuật toán dựa trên một số không thứ nguyên mà Govindan từng đề xuất gọi là số Linhard để vinh danh người giám sát của mình.Govindan, COO của Gradiant giải thích: “Chất lượng nước trong hệ thống thay đổi, công nghệ của chúng tôi sẽ tự động gửi tín hiệu để điều chỉnh tốc độ dòng chảy để đưa số không thứ nguyên về 1. Khi nó trở về giá trị 1, bạn sẽ ở trạng thái tốt nhất”. .Hệ thống xử lý và xử lý nước thải từ các nhà máy sản xuất để tái sử dụng, cuối cùng tiết kiệm hàng triệu đô la mỗi năm về gallon nước.Khi công ty phát triển, nhóm Gradiant đã bổ sung thêm các công nghệ mới vào kho vũ khí của họ, bao gồm chiết xuất chất gây ô nhiễm có chọn lọc, một phương pháp kinh tế chỉ loại bỏ một số chất ô nhiễm nhất định và một quy trình gọi là thẩm thấu ngược dòng, phương pháp cô đặc nước muối của họ.Hiện tại, họ cung cấp một bộ giải pháp công nghệ hoàn chỉnh để xử lý nước và nước thải cho khách hàng trong các ngành như dược phẩm, năng lượng, khai thác mỏ, thực phẩm và đồ uống cũng như ngành công nghiệp bán dẫn đang phát triển.“Chúng tôi là nhà cung cấp các giải pháp cấp nước tổng thể.Bajpayee, Giám đốc điều hành của Gradiant cho biết, chúng tôi có một loạt các công nghệ độc quyền và sẽ lựa chọn máy rung dựa trên nhu cầu của khách hàng.“Khách hàng coi chúng tôi là đối tác cung cấp nước cho họ.Chúng tôi có thể giải quyết vấn đề về nước của họ từ đầu đến cuối để họ có thể tập trung vào hoạt động kinh doanh cốt lõi của mình.“Gradun đã có sự tăng trưởng bùng nổ trong thập kỷ qua.Đến nay, họ đã xây dựng 450 nhà máy xử lý nước và nước thải, xử lý tương đương 5 triệu ngôi nhà mỗi ngày.Với những thương vụ mua lại gần đây, tổng số nhân viên đã tăng lên hơn 500 người.Các giải pháp được phản ánh qua khách hàng của họ, bao gồm Pfizer, Anheuser-Busch InBev và Coca-Cola.Khách hàng của họ cũng bao gồm những gã khổng lồ về bán dẫn như Micron Technology, GlobalFoundries, Intel và TSMC.”nước thải và nước siêu tinh khiết cho chất bán dẫn đã thực sự tăng lên”, Bajpayee nói.Các nhà sản xuất chất bán dẫn yêu cầu nước siêu tinh khiết để sản xuất nước.Tổng chất rắn hòa tan so với nước uống là vài phần triệu.Không giống như trước đây, lượng nước sử dụng để sản xuất vi mạch là từ phần tỷ đến phần triệu triệu. Hiện tại, tỷ lệ tái chế trung bình trong một nhà máy (hoặc nhà máy) sản xuất chất bán dẫn ở Singapore chỉ là 43%. Sử dụng công nghệ Ge C của chúng tôi, những nhà máy này có thể tái chế 98-99% trong số “10 triệu gallon nước họ cần cho mỗi đơn vị sản xuất.Nước tái chế này đủ sạch để quay trở lại quá trình sản xuất.”Chúng tôi đã loại bỏ việc xả nước ô nhiễm này, gần như loại bỏ sự phụ thuộc của nhà máy bán dẫn vào nguồn cung cấp nước công cộng.”Tại Bajpayee, fabry ci đang chịu áp lực ngày càng tăng trong việc cải thiện việc sử dụng nước, điều này khiến tính bền vững trở nên quan trọng.cho nhiều nhà máy Hoa Kỳ hơn thông qua quá trình phân tách: lọc hóa học hiệu quả như Bajpayee và Govindan, Shreya Dave '09, SM '12, PhD '16 tập trung vào quá trình khử muối cho luận án Tiến sĩ của cô.Dưới sự hướng dẫn của cố vấn, Jeffrey Grossman, Giáo sư Khoa học và Kỹ thuật Vật liệu, Dave đã chế tạo một loại màng có thể khử muối hiệu quả hơn và rẻ hơn.Sau khi phân tích thị trường và chi phí cẩn thận, Dave kết luận rằng màng khử muối của cô không thể thương mại hóa được.“Các công nghệ hiện đại thực sự làm tốt những gì chúng làm.LÀM.Chúng rẻ, được sản xuất hàng loạt và hoạt động rất tốt.Không có thị trường cho công nghệ của chúng tôi,” Dave nói.Ngay sau khi bảo vệ luận án của mình, cô đọc được một bài phê bình trên tạp chí Nature và bài báo đó đã thay đổi mọi thứ.Bài viết đã xác định được vấn đề.Tách hóa học, là trung tâm của nhiều quy trình công nghiệp, đòi hỏi nhiều năng lượng.Ngành công nghiệp cần màng hiệu quả hơn và ít tốn kém hơn.Dave nghĩ cô ấy có thể có giải pháp.Sau khi xác định rằng có những cơ hội kinh tế, Dave, Grossman và Brent Keller, Tiến sĩ '16, đã tạo ra Via Separations vào năm 2017. Ngay sau đó, họ đã chọn Engine là một trong những công ty đầu tiên nhận được vốn đầu tư mạo hiểm từ Viện Công nghệ Massachusetts.Hiện nay, quá trình lọc công nghiệp được thực hiện bằng cách đun nóng hóa chất ở nhiệt độ rất cao để tách các hợp chất.Dave ví việc đó giống như việc đun sôi hết nước cho đến khi bay hơi hết để làm mì ống và thứ còn lại là mì spaghetti.Trong sản xuất, phương pháp tách hóa học này tốn nhiều năng lượng và không hiệu quả.Via Separations đã tạo ra chất hóa học tương đương với các sản phẩm “bộ lọc mì ống”.Thay vì sử dụng nhiệt để phân tách, màng của chúng “lọc” các hợp chất.Phương pháp lọc hóa học này tiêu thụ năng lượng ít hơn 90% so với phương pháp tiêu chuẩn.Trong khi hầu hết các màng được làm từ polyme thì màng Via Separations được làm từ graphene oxy hóa, có thể chịu được nhiệt độ cao và môi trường khắc nghiệt.Màng được hiệu chỉnh theo nhu cầu của khách hàng bằng cách thay đổi kích thước lỗ rỗng và điều chỉnh hóa học bề mặt.Hiện tại, Dave và nhóm của cô đang tập trung vào ngành giấy và bột giấy làm chỗ đứng vững chắc cho mình.Họ đã phát triển một hệ thống tái chế một chất được gọi là “rượu đen” tiết kiệm năng lượng hơn.giấy, chỉ một phần ba sinh khối được sử dụng làm giấy.Hiện tại, công dụng có giá trị nhất của 2/3 số giấy thải còn lại là sử dụng thiết bị bay hơi để đun sôi nước, biến nó từ dòng rất loãng thành dòng rất đậm đặc”, Dave nói.năng lượng được tạo ra sẽ được sử dụng để cung cấp năng lượng cho quá trình lọc.”Hệ thống khép kín này tiêu thụ rất nhiều năng lượng ở Mỹ.Dave cho biết thêm, chúng ta có thể làm điều này bằng cách đặt một “lưới mì Ý” vào trong vạc.VulcanForms: Sản xuất phụ gia quy mô công nghiệp Ông giảng dạy một khóa học về in 3D, hay còn gọi là Sản xuất phụ gia (AM).Mặc dù đó không phải là trọng tâm chính của anh ấy vào thời điểm đó nhưng anh ấy tập trung vào nghiên cứu nhưng anh ấy thấy chủ đề này thật hấp dẫn.Nhiều học sinh trong lớp cũng vậy, trong đó có Martin Feldmann MEng '14.Feldmann tham gia toàn thời gian vào nhóm nghiên cứu của Hart sau khi nhận bằng thạc sĩ về sản xuất tiên tiến.Ở đó, họ gắn bó với nhau vì cùng quan tâm đến AM.Họ nhìn thấy cơ hội đổi mới bằng cách sử dụng công nghệ sản xuất kim loại bồi đắp đã được chứng minh được gọi là hàn laser lớp bột và đề xuất đưa khái niệm sản xuất kim loại bồi đắp lên quy mô công nghiệp.Năm 2015 họ thành lập VulcanForms.Hart cho biết: “Chúng tôi đã phát triển Kiến trúc máy AM để tạo ra các bộ phận có chất lượng và năng suất vượt trội."Và chúng ta.Máy móc của chúng tôi đã được tích hợp vào một hệ thống sản xuất kỹ thuật số hoàn toàn kết hợp sản xuất bồi đắp, xử lý hậu kỳ và gia công chính xác.“Không giống như các công ty khác bán máy in 3D cho người khác để chế tạo các bộ phận, VulcanForms sử dụng đội xe của mình để sản xuất và bán các bộ phận máy công nghiệp cho khách hàng.VulcanForms đã tăng lên gần 400 nhân viên.Nhóm đã mở sản xuất đầu tiên vào năm ngoái.liên doanh mang tên “VulcanOne”.Chất lượng và độ chính xác của các bộ phận do VulcanForms sản xuất rất quan trọng đối với các sản phẩm như thiết bị cấy ghép y tế, bộ trao đổi nhiệt và động cơ máy bay.Máy của họ có thể in các lớp kim loại mỏng.Hart, thành viên ban giám đốc công ty, cho biết thêm: “Chúng tôi sản xuất những bộ phận khó sản xuất hoặc trong một số trường hợp là không thể sản xuất được”.Công nghệ do VulcanForms phát triển có thể giúp sản xuất các bộ phận và sản phẩm theo cách bền vững hơn, trực tiếp thông qua quy trình phụ gia hoặc gián tiếp thông qua chuỗi cung ứng linh hoạt và hiệu quả hơn. Một trong những cách mà VulcanForms và AM nói chung góp phần vào sự bền vững là thông qua tiết kiệm vật liệu. Nhiều vật liệu được sử dụng trong VulcanForms, chẳng hạn như hợp kim titan, đòi hỏi nhiều năng lượng.một bộ phận bằng titan, bạn sử dụng ít vật liệu hơn nhiều so với các quy trình gia công truyền thống.Hiệu quả sử dụng vật liệu là điểm Hart nhận thấy AM tạo ra sự khác biệt lớn về mặt tiết kiệm năng lượng.Hart cũng chỉ ra rằng AM có thể đẩy nhanh sự đổi mới trong công nghệ năng lượng sạch, từ động cơ phản lực hiệu quả hơn đến các lò phản ứng nhiệt hạch trong tương lai. “Các công ty đang tìm cách giảm thiểu rủi ro và mở rộng quy mô công nghệ năng lượng sạch đòi hỏi chuyên môn và khả năng tiếp cận các khả năng sản xuất tiên tiến, và sản xuất phụ gia công nghiệp là có tính biến đổi về mặt này,” Hart cho biết thêm.Sản phẩm: Ma sát.Giáo sư kỹ thuật cơ khí Kripa Varanasi và nhóm LiquiGlide cam kết tạo ra một tương lai trơn tru và giảm đáng kể chất thải trong quá trình này.Được thành lập vào năm 2012 bởi Varanasi và cựu sinh viên David Smith SM '11, LiquiGlide đã phát triển các lớp phủ đặc biệt cho phép chất lỏng “trượt” trên các bề mặt.Từng giọt sản phẩm đều được sử dụng, dù được vắt từ tuýp kem đánh răng hay được chiết từ bình 500 lít tại nhà máy.Thùng chứa không ma sát giúp giảm đáng kể chất thải sản phẩm và không cần phải làm sạch thùng chứa trước khi tái chế hoặc tái sử dụng.công ty đã có những bước tiến vượt bậc trong lĩnh vực sản phẩm tiêu dùng.Một khách hàng của Colgate đã sử dụng công nghệ LiquiGlide trong thiết kế chai kem đánh răng Colgate Elixir, công nghệ này đã giành được một số giải thưởng thiết kế trong ngành.LiquiGlide đã hợp tác với nhà thiết kế nổi tiếng thế giới Yves Behar để áp dụng công nghệ của họ vào lĩnh vực làm đẹp và vệ sinh bao bì sản phẩm cá nhân.Đồng thời, Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ đã cung cấp cho họ một thiết bị chính.Các ứng dụng dược phẩm sinh học tạo ra cơ hội.Năm 2016, công ty đã phát triển một hệ thống sản xuất container không ma sát.xử lý bề mặt các bể chứa, phễu, phễu, chống vật liệu bám vào thành bể.Hệ thống có thể giảm thiểu chất thải vật liệu tới 99%.“Đây thực sự có thể là một yếu tố thay đổi cuộc chơi.Nó tiết kiệm chất thải sản phẩm, giảm nước thải từ việc làm sạch bể chứa và giúp quá trình sản xuất không có chất thải”, Varanasi, chủ tịch của LiquiGlide cho biết.bề mặt thùng chứa.Khi bôi vào thùng chứa, chất bôi trơn vẫn được hấp thụ vào kết cấu.Lực mao dẫn ổn định và cho phép chất lỏng lan rộng trên bề mặt, tạo ra bề mặt được bôi trơn vĩnh viễn mà bất kỳ vật liệu nhớt nào cũng có thể trượt trên đó.Công ty sử dụng các thuật toán nhiệt động lực học để xác định sự kết hợp an toàn giữa chất rắn và chất lỏng tùy thuộc vào sản phẩm, cho dù đó là kem đánh răng hay sơn.Công ty đã chế tạo hệ thống robot phun thuốc có thể xử lý các container, bồn chứa trong nhà máy.Ngoài việc giúp công ty tiết kiệm hàng triệu đô la tiền lãng phí sản phẩm, LiquiGlide còn giảm đáng kể lượng nước cần thiết để thường xuyên làm sạch những thùng chứa nơi sản phẩm thường dính vào thành.Yêu cầu làm sạch với nhiều nước.Ví dụ, trong hóa học nông nghiệp, có những quy định nghiêm ngặt về việc xử lý nước thải độc hại.Tất cả những điều này có thể được loại bỏ bằng LiquiGlide,” Varanasi nói.Trong khi nhiều nhà máy sản xuất đóng cửa sớm trong đại dịch, làm chậm quá trình triển khai các dự án thí điểm CleanTanX tại các nhà máy, tình hình đã được cải thiện trong những tháng gần đây.Varanasi nhận thấy nhu cầu ngày càng tăng về công nghệ LiquiGlide, đặc biệt đối với các chất lỏng như bột nhão bán dẫn.Các công ty như Gradant, Via Separations, VulcanForms và LiquiGlide đang chứng minh rằng việc mở rộng sản xuất không nhất thiết phải trả giá đắt cho môi trường.Sản xuất có tiềm năng mở rộng quy mô bền vững.”các kỹ sư cơ khí, sản xuất luôn là công việc cốt lõi của chúng tôi.Đặc biệt, tại MIT, luôn có cam kết tạo ra sự bền vững trong sản xuất”, Evelyn Wang, giáo sư kỹ thuật của Ford và cựu chủ nhiệm khoa kỹ thuật cơ khí cho biết.hành tinh của chúng ta rất đẹp.“Với các luật như CHIPS và Đạo luật Khoa học kích thích sản xuất, sẽ có nhu cầu ngày càng tăng đối với các công ty khởi nghiệp và công ty phát triển các giải pháp giảm thiểu tác động đến môi trường, đưa chúng ta đến gần hơn với một tương lai bền vững hơn.
Cựu sinh viên MIT xây dựng một nền tảng để tạo điều kiện xuất bản khoa học trên toàn thế giới
Các chuyên gia MIT cùng nhau lấy cảm hứng từ những tiến bộ trong công nghệ thần kinh