מוציא לאור - חדשות הודית חינוך, חינוך הודי, חינוך גלובלי, חדשות מכללות, אוניברסיטאות, אפשרויות קריירה, קבלה, משרות, בחינות, ציוני מבחנים, חדשות מכללות, חדשות חינוך
ההפקה הייתה בקיץ הגבוה.חוק השבבים והמדע, שנכנס לתוקף באוגוסט, מייצג השקעה מסיבית בייצור מקומי בארצות הברית.הצעת החוק נועדה להרחיב באופן מהותי את תעשיית המוליכים למחצה בארה"ב, לחזק את שרשראות האספקה, ולהשקיע במחקר ופיתוח כדי להשיג פריצות דרך טכנולוגיות חדשות.לדברי ג'ון הארט, פרופסור להנדסת מכונות ומנהל מעבדת הייצור והפרודוקטיביות במכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס, חוק השבבים הוא רק הדוגמה האחרונה לעלייה ניכרת בהתעניינות מצד יצרנים בשנים האחרונות.השפעת המגיפה על שרשרות האספקה, הגיאופוליטיקה העולמית והרלוונטיות והחשיבות של פיתוח בר קיימא", אמר הארט.חידושים בטכנולוגיות תעשייתיות."עם ההתמקדות הגוברת בייצור, יש לתעדף קיימות.כרבע מכל פליטות גזי החממה בשנת 2020 מגיעות מהתעשייה והייצור.מפעלים ומפעלים יכולים גם לדלדל את אספקת המים המקומית ולייצר כמויות אדירות של פסולת, שחלקן עלולות להיות רעילות.כדי לפתור בעיות אלו ולהבטיח את המעבר לכלכלה דלת פחמן, יש צורך לפתח מוצרים ותהליכים תעשייתיים חדשים לצד טכנולוגיות ייצור בר קיימא.הארט מאמין שלמהנדסי מכונות יש תפקיד קריטי בתפקיד המעבר הזה."למהנדסי מכונות יש יכולת ייחודית לפתור בעיות קריטיות הדורשות טכנולוגיות חומרה מהדור הבא ויודעים כיצד להגדיל את הפתרונות שלהם", אמר הארט, פרופסור ובוגר המחלקה להנדסת מכונות ב-MIT.מציעה פתרונות לבעיות סביבתיות, וסוללת את הדרך לעתיד בר קיימא יותר.Gradun: Cleantech Water Solutions Manufacturing זקוק למים, והרבה מהם.מפעל לייצור מוליכים למחצה בגודל בינוני משתמש ביותר מ-10 מיליון גלונים של מים ביום.העולם סובל יותר ויותר מבצורת. Gradiant מציעה פתרונות לבעיית המים הזו. בראש החברה עומדים Anurag Bajpayee SM '08 PhD '12 ו-Prakash Govindan PhD '12 ממייסדי משותף וחלוצים בפרויקטים של מים ברי קיימא או "טכנולוגיה נקייה".Bajpayee ו-Govindan, כסטודנטים לתואר שני במעבדה להעברת חום על שם רוזנובה קנדל, חולקים פרגמטיות ונטייה לפעולה.במהלך בצורת קשה בצ'נאי, הודו, פיתח גובינדן עבור הדוקטורט שלו טכנולוגיית לחות-הסרת לחות המחקה את המחזור הטבעי של הגשמים.טכנולוגיה שהם כינו Carrier Gas Extraction (CGE), ובשנת 2013 הקימו השניים את Gradient.CGE הוא אלגוריתם קנייני שלוקח בחשבון את השונות באיכות ובכמות של מי שפכים נכנסים.האלגוריתם מבוסס על מספר חסר מימד, שגובינדן הציע פעם לקרוא למספר לינהרד לכבוד הממונה עליו.איכות המים במערכת משתנה, הטכנולוגיה שלנו שולחת אוטומטית אות לכוונון קצב הזרימה כדי להחזיר את המספר חסר הממדים ל-1. ברגע שהוא יחזור לערך של 1, אתה תהיה במיטבך", הסביר Govindan, COO של Gradiant .המערכת מעבדת ומטפלת בשפכים ממפעלי ייצור לשימוש חוזר, ובסופו של דבר חוסכת מיליוני דולרים בשנה בליטרים של מים.ככל שהחברה גדלה, צוות Gradiant הוסיף טכנולוגיות חדשות לארסנל שלהם, כולל מיצוי מזהמים סלקטיבי, שיטה חסכונית להסרת מזהמים מסוימים בלבד ותהליך שנקרא נגד זרם הפוכה אוסמוזה, שיטת ריכוז המלח שלהם.כעת הם מציעים מערך שלם של פתרונות טכנולוגיים לטיפול במים ובשפכים עבור לקוחות בתעשיות כמו תרופות, אנרגיה, כרייה, מזון ומשקאות, ותעשיית המוליכים למחצה הגדלה."אנחנו ספקים של פתרונות אספקת מים כוללים.יש לנו מגוון של טכנולוגיות קנייניות ונבחר מתוך הרטט שלנו בהתאם לצרכים של הלקוחות שלנו", אמר Bajpayee, מנכ"ל Gradiant."הלקוחות רואים בנו את שותף המים שלהם.אנחנו יכולים לפתור את בעיות המים שלהם מההתחלה ועד הסוף כדי שיוכלו להתמקד בעסק הליבה שלהם."גראדון חוותה צמיחה נפיצה בעשור האחרון.עד היום הם הקימו 450 מכוני טיהור מים ושפכים המטפלים בכמות שווה ערך ל-5 מיליון בתים ביום.עם הרכישות האחרונות, מספר העובדים הכולל גדל ליותר מ-500 אנשים.הפתרונות באים לידי ביטוי אצל לקוחותיהם, הכוללים את פייזר, Anheuser-Busch InBev וקוקה קולה.הלקוחות שלהם כוללים גם ענקיות מוליכים למחצה כמו Micron Technology, GlobalFoundries, Intel ו-TSMC".מי שפכים ומים טהורים במיוחד עבור מוליכים למחצה עלו באמת", אמר Bajpayee.יצרני מוליכים למחצה דורשים מים טהורים במיוחד כדי לייצר מים.סך כל המוצקים המומסים בהשוואה למי שתייה הוא כמה חלקים למיליון.בניגוד לראשונים, כמות המים המשמשת לייצור שבבים היא בין חלקים למיליארד או חלקים לרבעון. נכון לעכשיו, שיעור המיחזור הממוצע במפעל (או במפעל) לייצור מוליכים למחצה בסינגפור הוא רק 43%. באמצעות הטכנולוגיה שלנו Ge C, מפעלים אלה יכולים למחזר 98-99% מ-10 מיליון הגלונים של מים שהם צריכים ליחידת ייצור.המים הממוחזרים האלה נקיים מספיק כדי לחזור לתהליך הייצור".ביטלנו את הזרמת המים המזוהמים הזו, ובעצם חיסלנו את התלותו של מפעל המוליכים למחצה על אספקת מים ציבורית".Bajpayee In, fabry ci נמצאים תחת לחץ גובר לשפר את השימוש במים שלהם, מה שהופך את הקיימות לקריטית.למפעלים נוספים בארה"ב באמצעות הפרדה: סינון כימי יעיל כמו Bajpayee ו-Govindan, Shreya Dave '09, SM '12, PhD '16 התמקדה בהתפלה לצורך הדוקטורט שלה.בהדרכת יועצו, ג'פרי גרוסמן, פרופסור למדע והנדסת חומרים, דייב ייצר ממברנה שיכולה לספק התפלה יעילה וזולה יותר.לאחר ניתוח מדוקדק של עלות ושוק, דייב הגיע למסקנה שלא ניתן למסחר את ממברנות ההתפלה שלה."טכנולוגיות מודרניות ממש טובות במה שהן עושות.לַעֲשׂוֹת.הם זולים, בייצור המוני, ועובדים טוב מאוד.לא היה שוק לטכנולוגיה שלנו", אמר דייב.זמן קצר לאחר שהגנתה על עבודת הגמר שלה, היא קראה מאמר סקירה בכתב העת Nature ששינה הכל.המאמר זיהה את הבעיה.הפרדה כימית, שנמצאת בלב תהליכים תעשייתיים רבים, דורשת אנרגיה רבה.התעשייה זקוקה לממברנות יעילות יותר ופחות יקרות.דייב חשב שאולי יש לה פתרון.לאחר שזיהו שיש הזדמנויות כלכליות, דייב, גרוסמן וברנט קלר, PhD '16, יצרו את Via Separations בשנת 2017. זמן קצר לאחר מכן, הם בחרו ב-Engine כאחת החברות הראשונות שקיבלו מימון הון סיכון מהמכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס.כיום, סינון תעשייתי מתבצע על ידי חימום כימיקלים בטמפרטורות גבוהות מאוד להפרדת תרכובות.דייב משווה את זה להרתחה של כל המים עד שהם מתאדים להכנת פסטה ומה שנשאר זה ספגטי.בייצור, שיטת הפרדה כימית זו אינטנסיבית באנרגיה ואינה יעילה.Via Separations יצרה את המקבילה הכימית של מוצרי "מסנן פסטה".במקום להשתמש בחום כדי להפריד, הממברנות שלהם "מסננות" את התרכובות.שיטת סינון כימית זו צורכת 90% פחות אנרגיה משיטות סטנדרטיות.בעוד שרוב הממברנות עשויות מפולימרים, ממברנות Via Separations עשויות מגרפן מחומצן, שיכול לעמוד בטמפרטורות גבוהות ובסביבות קשות.הממברנה מכוילת לצרכי הלקוח על ידי שינוי גודל הנקבוביות וכוונון הכימיה של פני השטח.נכון לעכשיו, דייב והצוות שלה מתמקדים בתעשיית העיסה והנייר כדריסת הרגל שלהם.הם פיתחו מערכת שממחזרת חומר המכונה "שיכר שחור" בצורה יעילה יותר באנרגיה.נייר, רק שליש מהביומסה משמש לנייר.נכון לעכשיו, השימוש היקר ביותר בשני השלישים הנותרים של פסולת הנייר הוא להשתמש במאייד כדי להרתיח מים, להפוך אותם מזרם דליל מאוד לזרם מאוד מרוכז", אמר דייב.האנרגיה המופקת משמשת להפעלת תהליך הסינון."מערכת סגורה זו צורכת הרבה אנרגיה בארצות הברית.אנחנו יכולים לעשות זאת על ידי הצבת "רשת ספגטי" בקלחת, מוסיף דייב.VulcanForms: Industrial Scale Additive Manufacturing הוא מלמד קורס על הדפסת תלת מימד, הידוע יותר בשם Additive Manufacturing (AM).למרות שזה לא היה המוקד העיקרי שלו באותה תקופה, הוא התמקד במחקר, אבל הוא מצא את הנושא מרתק.כפי שעשו תלמידים רבים בכיתה, כולל מרטין פלדמן MEng '14.פלדמן הצטרף לקבוצת המחקר של הארט במשרה מלאה לאחר שקיבל תואר שני בייצור מתקדם.שם הם התחברו על אינטרס הדדי ב-AM.הם ראו הזדמנות לחדש באמצעות טכנולוגיית ייצור מתכת תוספת מוכחת המכונה ריתוך לייזר במיטת אבקה והציעו להביא את הרעיון של ייצור מתכת תוסף לקנה מידה תעשייתי.ב-2015 הם הקימו את VulcanForms."פיתחנו את ארכיטקטורת AM Machine כדי לייצר חלקים באיכות ובפרודוקטיביות יוצאי דופן", אמר הארט."ואנחנו.המכונות שלנו שולבו במערכת ייצור דיגיטלית מלאה המשלבת ייצור תוסף, עיבוד לאחר ועיבוד שבבי מדויק."בניגוד לחברות אחרות שמוכרות מדפסות תלת מימד לאחרים לייצור חלקים, VulcanForms משתמשת בצי הרכבים שלה כדי לייצר ולמכור חלקי מכונות תעשייתיים ללקוחות.VulcanForms גדל לכמעט 400 עובדים.הצוות פתח את ההפקה הראשונה שלו בשנה שעברה.מיזם בשם "VulcanOne".האיכות והדיוק של החלקים המיוצרים על ידי VulcanForms היא קריטית עבור מוצרים כגון שתלים רפואיים, מחליפי חום ומנועי מטוסים.המכונות שלהם יכולות להדפיס שכבות דקות של מתכת."אנחנו מייצרים חלקים שקשה לייצור או, במקרים מסוימים, בלתי אפשריים לייצור", הוסיף הארט, חבר מועצת המנהלים של החברה.הטכנולוגיה שפותחה על ידי VulcanForms יכולה לסייע בייצור חלקים ומוצרים באופן בר קיימא יותר, בין אם ישירות באמצעות תהליך תוסף, או בעקיפין באמצעות שרשרת אספקה ​​יעילה וגמישה יותר. אחת הדרכים שבהן VulcanForms ו-AM בכללותו תורמות לקיימות היא באמצעות חיסכון בחומר. רבים מהחומרים המשמשים ב-VulcanForms, כגון סגסוגות טיטניום, דורשים הרבה אנרגיה.חלק טיטניום, אתה משתמש בהרבה פחות חומר מתהליכי עיבוד שבבי מסורתיים.יעילות החומר היא המקום שבו הארט רואה את AM עושה הבדל עצום מבחינת חיסכון באנרגיה.הארט גם מציין ש-AM יכולה להאיץ חדשנות בטכנולוגיות אנרגיה נקייה, ממנועי סילון יעילים יותר ועד לכורי היתוך עתידיים. שינוי בהקשר זה", מוסיף הארט.מוצר: חיכוך.פרופסור להנדסת מכונות Kripa Varanasi וצוות LiquiGlide מחויבים ליצור עתיד נטול חיכוכים ולהפחית משמעותית את הפסולת בתהליך.LiquiGlide, שנוסדה בשנת 2012 על ידי Varanasi ובוגר David Smith SM '11, פיתחה ציפויים מיוחדים המאפשרים לנוזלים "להחליק" על פני משטחים.כל טיפת מוצר יוצאת לשימוש, בין אם היא סוחטת משפופרת משחת שיניים או מנוקזת מצנצנת של 500 ליטר במפעל.מיכלים נטולי חיכוך מפחיתים בצורה דרסטית את פסולת המוצר, ואין צורך לנקות מכלים לפני מיחזור או שימוש חוזר.החברה עשתה צעדים גדולים בתחום מוצרי הצריכה.לקוח קולגייט השתמש בטכנולוגיית LiquiGlide בעיצוב בקבוק משחת שיניים Colgate Elixir, שזכה במספר פרסי עיצוב בתעשייה.LiquiGlide שיתפה פעולה עם המעצב בעל השם העולמי איב בהר כדי ליישם את הטכנולוגיה שלהם ליופי והיגיינת אריזות מוצרים אישיות.במקביל, מינהל המזון והתרופות האמריקאי סיפק להם מכשיר אב.יישומים ביו-פרמצבטיים יוצרים הזדמנויות.בשנת 2016 פיתחה החברה מערכת המייצרת ייצור מיכלים ללא חיכוך.טיפול פני השטח של מיכלי אגירה, משפכים והופרים, מניעת הידבקות חומר לקירות.המערכת יכולה להפחית את פסולת החומר עד 99%."זה באמת יכול להיות מחליף משחק.זה חוסך בזבוז מוצר, מפחית מי שפכים מניקוי מיכלים ועוזר להפוך את תהליך הייצור ללא פסולת", אמר ורנאסי, יו"ר LiquiGlide.משטח מיכל.כאשר מורחים אותו על מיכל, חומר הסיכה עדיין נספג במרקם.כוחות נימיים מתייצבים ומאפשרים לנוזל להתפשט על פני השטח, ויוצרים משטח משומן לצמיתות שעליו יכול להחליק כל חומר צמיג.החברה משתמשת באלגוריתמים תרמודינמיים כדי לקבוע את השילובים הבטוחים של מוצקים ונוזלים בהתאם למוצר, בין אם זה משחת שיניים או צבע.החברה בנתה מערכת ריסוס רובוטית שיכולה להתמודד עם מיכלים ומיכלים במפעל.בנוסף לחסכון לחברה מיליוני דולרים בפסולת מוצרים, LiquiGlide מפחיתה משמעותית את כמות המים הדרושה לניקוי קבוע של מיכלים אלה שבהם המוצר נדבק לרוב לקירות.דורש ניקוי עם הרבה מים.לדוגמה, באגרוכימיה, ישנם כללים נוקשים לסילוק שפכים רעילים שנוצרו.ניתן לבטל את כל זה עם LiquiGlide", אמר ורנאסי.בעוד שמפעלי ייצור רבים נסגרו בתחילת המגיפה, מה שמאט את השקת פרויקטי הפיילוט של CleanTanX במפעלים, המצב השתפר בחודשים האחרונים.ורנאסי רואה ביקוש הולך וגובר לטכנולוגיית LiquiGlide, במיוחד לנוזלים כמו משחות מוליכים למחצה.חברות כמו Gradant, Via Separations, VulcanForms ו-LiquiGlide מוכיחות שהרחבת הייצור לא חייבת לעלות בעלות סביבתית גבוהה.לייצור יש פוטנציאל להתרחב באופן בר קיימא".מהנדסי מכונות, הייצור תמיד היה הליבה של העבודה שלנו.בפרט, ב-MIT, תמיד הייתה מחויבות להפוך את הייצור לבר-קיימא", אמרה אוולין וואנג, פרופסור להנדסה של פורד ולשעבר יו"ר המחלקה להנדסת מכונות.הפלנטה שלנו יפה."עם חוקים כמו CHIPS וחוק המדע הממריצים את הייצור, תהיה ביקוש הולך וגובר לסטארט-אפים ולחברות המפתחות פתרונות המפחיתים את ההשפעה הסביבתית, ומקרבים אותנו לעתיד בר-קיימא יותר.
בוגרי MIT בונים פלטפורמה כדי להקל על פרסום מדעי ברחבי העולם
מומחי MIT מתאחדים כדי לקבל השראה מההתקדמות בנוירוטכנולוגיה