Editor: Indian Education News, Indian Education, Global Education, College News, Universidades, Opcións de carreira, Admisión, Traballos, Exames, Puntuacións das probas, College News, Education News
A produción foi en pleno verán.A Lei Chips and Science, que entrou en vigor en agosto, representa un investimento masivo na fabricación doméstica nos Estados Unidos.O proxecto de lei ten como obxectivo expandir substancialmente a industria dos semicondutores estadounidense, fortalecer as cadeas de subministración e investir en investigación e desenvolvemento para lograr novos avances tecnolóxicos.Segundo John Hart, profesor de enxeñaría mecánica e director do Laboratorio de Fabricación e Produtividade do Instituto Tecnolóxico de Massachusetts, a Lei de Chip é só o último exemplo dun notable aumento do interese dos fabricantes nos últimos anos.O impacto da pandemia nas cadeas de subministración, a xeopolítica global e a relevancia e importancia do desenvolvemento sostible", dixo Hart.Innovacións en tecnoloxías industriais."Co foco crecente na fabricación, hai que priorizar a sustentabilidade.Aproximadamente unha cuarta parte de todas as emisións de gases de efecto invernadoiro en 2020 proceden da industria e da manufactura.As fábricas e as fábricas tamén poden esgotar os abastecementos locais de auga e producir grandes cantidades de residuos, algúns dos cales poden ser tóxicos.Para resolver estes problemas e garantir a transición cara a unha economía baixa en carbono, é necesario desenvolver novos produtos e procesos industriais xunto con tecnoloxías de produción sostibles.Hart cre que os enxeñeiros mecánicos teñen un papel fundamental que desempeñar neste papel de transición."Os enxeñeiros mecánicos teñen unha capacidade única para resolver problemas críticos que requiren tecnoloxías de hardware de próxima xeración e saben escalar as súas solucións", dixo Hart, profesor e graduado do Departamento de Enxeñaría Mecánica do MIT.Ofrece solucións aos problemas ambientais, abrindo o camiño para un futuro máis sostible.Gradun: Cleantech Water Solutions Manufacturing necesita auga, e moita.Unha planta de fabricación de semicondutores de tamaño medio usa máis de 10 millóns de litros de auga ao día.o mundo sofre cada vez máis a seca. Gradiant ofrece solucións a este problema da auga. A empresa está dirixida por Anurag Bajpayee SM '08 PhD '12 e Prakash Govindan PhD '12 cofundadores e pioneiros en proxectos de auga sostible ou "tecnoloxía limpa".Bajpayee e Govindan, como estudantes de posgrao no Heat Transfer Laboratory que leva o nome de Rosenova Kendall, comparten pragmatismo e inclinación á acción.Durante unha severa seca en Chennai, na India, Govindan desenvolveu para o seu doutoramento unha tecnoloxía de humidificación-deshumidificación que imita o ciclo natural das choivas.Unha tecnoloxía que chamaron Carrier Gas Extraction (CGE) e que en 2013 fundaron os dous Gradient.CGE é un algoritmo propietario que ten en conta a variabilidade na calidade e cantidade das augas residuais entrantes.O algoritmo baséase nun número adimensional, que Govindan propuxo unha vez chamar o número Linhard en honra ao seu supervisor.a calidade da auga no sistema cambia, a nosa tecnoloxía envía automaticamente un sinal para axustar o caudal para devolver o número adimensional a 1. Unha vez que volva a un valor de 1, estará no seu mellor momento", explicou Govindan, COO de Gradiant. .O sistema procesa e trata as augas residuais das plantas de fabricación para a súa reutilización, co que finalmente aforra millóns de dólares ao ano en litros de auga.A medida que a empresa creceu, o equipo de Gradiant engadiu novas tecnoloxías ao seu arsenal, incluíndo a extracción selectiva de contaminantes, un método económico para eliminar só determinados contaminantes, e un proceso chamado osmose inversa contracorrente, o seu método de concentración de salmoira.Agora ofrecen un conxunto completo de solucións tecnolóxicas para o tratamento de augas e augas residuais para clientes de industrias como a farmacéutica, a enerxía, a minería, a alimentación e as bebidas e a crecente industria de semicondutores."Somos un provedor de solucións de abastecemento total de auga.Temos unha gama de tecnoloxías propietarias e escolleremos entre o noso carcaj en función das necesidades dos nosos clientes", dixo Bajpayee, CEO de Gradiant.“Os clientes vennos como o seu compañeiro de auga.Podemos resolver os seus problemas de auga de principio a fin para que poidan centrarse no seu negocio principal."Gradun experimentou un crecemento explosivo durante a última década.Ata a data construíron 450 depuradoras de augas e augas residuais que tratan o equivalente a 5 millóns de fogares ao día.Coas recentes adquisicións, o persoal total pasou a máis de 500 persoas.As solucións reflíctense nos seus clientes, que inclúen Pfizer, Anheuser-Busch InBev e Coca-Cola.Os seus clientes tamén inclúen xigantes de semicondutores como Micron Technology, GlobalFoundries, Intel e TSMC.As augas residuais e ultrapuras para semicondutores aumentaron realmente", dixo Bajpayee.Os fabricantes de semicondutores requiren auga ultrapura para producir auga.O total de sólidos disoltos en comparación coa auga potable é dunhas poucas partes por millón.A diferenza do primeiro, a cantidade de auga utilizada para a fabricación de microchips está entre partes por billón ou partes por cuatrillón. Actualmente, a taxa media de reciclaxe nunha planta (ou fábrica) de fabricación de semicondutores en Singapur é só do 43 %. Usando a nosa tecnoloxía Ge C, estas fábricas poden reciclar o 98-99% de “Os 10 millóns de litros de auga que necesitan por unidade de produción.Esta auga reciclada está o suficientemente limpa como para volver ao proceso de fabricación".Eliminamos esta descarga de auga contaminada, eliminando practicamente a dependencia da planta de semicondutores do abastecemento público de auga".Bajpayee En, Fabry ci está baixo unha presión crecente para mellorar o seu uso da auga, o que fai que a sustentabilidade sexa fundamental.a máis plantas estadounidenses mediante a separación: filtración química eficiente como Bajpayee e Govindan, Shreya Dave '09, SM '12, PhD '16 centrada na desalinización para o seu doutoramento.Baixo a guía do seu asesor, Jeffrey Grossman, profesor de Ciencia e Enxeñaría de Materiais, Dave fabricou unha membrana que podería proporcionar unha desalinización máis eficiente e máis barata.Despois dunha coidadosa análise dos custos e do mercado, Dave concluíu que as súas membranas de desalinización non se podían comercializar."As tecnoloxías modernas son moi boas no que fan.facer.Son baratos, fabricados en masa e funcionan moi ben.Non había mercado para a nosa tecnoloxía", dixo Dave.Pouco despois de defender a súa tese, leu un artigo de crítica na revista Nature que o cambiou todo.O artigo identificou o problema.A separación química, que está no centro de moitos procesos industriais, require moita enerxía.A industria necesita membranas máis eficientes e menos custosas.Dave pensou que podería ter unha solución.Despois de identificar que había oportunidades económicas, Dave, Grossman e Brent Keller, PhD '16, crearon Via Separations en 2017. Pouco despois, escolleron Engine como unha das primeiras empresas en recibir financiamento de capital risco do Instituto Tecnolóxico de Massachusetts.Na actualidade, a filtración industrial realízase quentando produtos químicos a temperaturas moi elevadas para separar compostos.Dave compárao a ferver toda a auga ata que se evapore para facer pasta e o que queda son espaguetes.Na produción, este método de separación química é intensivo en enerxía e ineficiente.Via Separations creou o equivalente químico dos produtos de "filtro de pasta".En lugar de usar calor para separar, as súas membranas "filtran" os compostos.Este método de filtración química consome un 90% menos de enerxía que os métodos estándar.Aínda que a maioría das membranas están feitas de polímeros, as membranas de Via Separations están feitas de grafeno oxidado, que pode soportar altas temperaturas e ambientes duros.A membrana calibrase ás necesidades do cliente cambiando o tamaño dos poros e a axuste da química da superficie.Actualmente, Dave e o seu equipo céntranse na industria da pasta e do papel como punto de apoio.Desenvolveron un sistema que recicla unha substancia coñecida como "licor negro" de forma máis eficiente enerxética.papel, só un terzo da biomasa utilízase para o papel.Agora mesmo, o uso máis valioso dos dous terzos restantes dos residuos de papel é usar un evaporador para ferver auga, converténdoa dunha corrente moi diluída a unha moi concentrada ", dixo Dave.a enerxía producida utilízase para impulsar o proceso de filtración”.Este sistema pechado consome moita enerxía nos Estados Unidos.Podemos facelo colocando unha "rede de espaguetes" no caldeiro, engade Dave.VulcanForms: Fabricación Aditiva a Escala Industrial Imparte un curso sobre impresión 3D, máis coñecido como Fabricación Aditiva (AM).Aínda que non era o seu foco principal nese momento, centrouse na investigación, pero o tema resultou fascinante.Como fixeron moitos estudantes da clase, incluído Martin Feldmann MEng '14.Feldmann uniuse ao grupo de investigación de Hart a tempo completo despois de recibir un máster en fabricación avanzada.Alí uníronse por un interese mutuo en AM.Viron unha oportunidade para innovar utilizando unha tecnoloxía comprobada de fabricación aditiva de metais coñecida como soldadura láser en cama de po e propuxeron levar o concepto de fabricación aditiva de metal a unha escala industrial.En 2015 fundaron VulcanForms."Desenvolvemos a arquitectura de máquinas AM para producir pezas de calidade e produtividade excepcional", dixo Hart."E nós.As nosas máquinas integráronse nun sistema de fabricación totalmente dixital que combina a fabricación aditiva, o post-procesamento e o mecanizado de precisión."A diferenza doutras empresas que venden impresoras 3D a outros para fabricar pezas, VulcanForms utiliza a súa flota de vehículos para fabricar e vender pezas de máquinas industriais aos clientes.VulcanForms creceu ata case 400 empregados.O equipo abriu a súa primeira produción o ano pasado.empresa denominada "VulcanOne".A calidade e precisión das pezas producidas por VulcanForms é fundamental para produtos como implantes médicos, intercambiadores de calor e motores de avións.As súas máquinas poden imprimir capas finas de metal."Producimos pezas que son difíciles de fabricar ou, nalgúns casos, imposibles de fabricar", engadiu Hart, membro do consello de administración da compañía.A tecnoloxía desenvolvida por VulcanForms pode axudar a producir pezas e produtos dun xeito máis sostible, ben directamente a través dun proceso aditivo, ou indirectamente a través dunha cadea de subministración máis eficiente e flexible. Unha das formas en que VulcanForms e AM no seu conxunto contribúen á sustentabilidade é mediante aforro de material.Moitos dos materiais utilizados en VulcanForms, como as aliaxes de titanio, requiren moita enerxía.unha peza de titanio, utiliza moito menos material que os procesos de mecanizado tradicionais.A eficiencia dos materiais é onde Hart ve que AM fai unha gran diferenza en termos de aforro de enerxía.Hart tamén sinala que a AM pode acelerar a innovación en tecnoloxías de enerxía limpa, desde motores a reacción máis eficientes ata futuros reactores de fusión. transformador neste sentido", engade Hart.Produto: Fricción.O profesor de enxeñería mecánica Kripa Varanasi e o equipo de LiquiGlide comprométense a crear un futuro sen friccións e reducir significativamente os residuos no proceso.Fundada en 2012 por Varanasi e o ex-alumno David Smith SM '11, LiquiGlide desenvolveu revestimentos especiais que permiten que os líquidos "deslicen" sobre as superficies.Cada gota de produto serve, tanto se se espreme dun tubo de pasta de dentes ou se escorre dun bote de 500 litros na fábrica.Os envases sen rozamento reducen drasticamente o desperdicio de produtos e non hai que limpar os envases antes de reciclalos ou reutilizalos.a empresa fixo grandes avances no sector dos produtos de consumo.Un cliente de Colgate utilizou a tecnoloxía LiquiGlide no deseño dunha botella de pasta de dentes Colgate Elixir, que gañou varios premios de deseño da industria.LiquiGlide asociouse co deseñador de renome mundial Yves Behar para aplicar a súa tecnoloxía á beleza e á hixiene dos envases de produtos persoais.Ao mesmo tempo, a Administración de Drogas e Alimentos dos Estados Unidos proporcionoulles un dispositivo mestre.As aplicacións biofarmacéuticas crean oportunidades.En 2016, a compañía desenvolveu un sistema que permite a produción de contedores sen fricción.tratamento superficial dos depósitos de almacenamento, funís e tolvas, evitando que o material se pegue ás paredes.O sistema pode reducir o desperdicio de material ata un 99%."Isto realmente podería ser un cambio de xogo.Aforra residuos de produtos, reduce as augas residuais procedentes da limpeza dos tanques e axuda a que o proceso de fabricación estea libre de residuos", dixo Varanasi, presidente de LiquiGlide.superficie do recipiente.Cando se aplica a un recipiente, o lubricante aínda se absorbe na textura.As forzas capilares estabilizan e permiten que o líquido se estenda pola superficie, creando unha superficie permanentemente lubricada sobre a que calquera material viscoso pode deslizarse.A compañía utiliza algoritmos termodinámicos para determinar as combinacións seguras de sólidos e líquidos dependendo do produto, xa sexa pasta de dentes ou pintura.A empresa construíu un sistema de pulverización robótico que pode manexar recipientes e tanques na fábrica.Ademais de aforrar á empresa millóns de dólares en residuos de produtos, LiquiGlide reduce significativamente a cantidade de auga necesaria para limpar regularmente estes recipientes onde o produto adoita pegarse ás paredes.Require limpeza con abundante auga.Por exemplo, en agroquímica, existen regras estritas para a eliminación das augas residuais tóxicas resultantes.Todo isto pódese eliminar con LiquiGlide ", dixo Varanasi.Aínda que moitas plantas de fabricación pecharon no inicio da pandemia, ralentizando o lanzamento de proxectos piloto CleanTanX nas fábricas, a situación mellorou nos últimos meses.Varanasi está a ver unha demanda crecente de tecnoloxía LiquiGlide, especialmente para líquidos como pastas de semicondutores.Empresas como Gradant, Via Separations, VulcanForms e LiquiGlide están demostrando que a expansión da produción non ten que ter un custo ambiental elevado.A fabricación ten o potencial de escalar de forma sostible".enxeñeiros mecánicos, a fabricación sempre foi o núcleo do noso traballo.En particular, no MIT, sempre houbo o compromiso de facer que a fabricación sexa sostible ", dixo Evelyn Wang, profesora de enxeñería de Ford e antiga presidenta do departamento de enxeñería mecánica.o noso planeta é fermoso.“Con leis como CHIPS e a Science Act que estimulan a fabricación, haberá unha demanda crecente de start-ups e empresas que desenvolvan solucións que mitiguen o impacto ambiental, achegándonos a un futuro máis sostible.
Os antigos alumnos do MIT constrúen unha plataforma para facilitar a publicación científica en todo o mundo
Os expertos do MIT únense para inspirarse nos avances da neurotecnoloxía