Uitgever - Indian Education News, Indian Education, Global Education, College News, Universiteiten, Carrièremogelijkheden, Toelating, Banen, Examens, Testscores, College News, Education News
De productie vond plaats in het hoogzomer.De Chips and Science Act, die in augustus van kracht werd, vertegenwoordigt een enorme investering in de binnenlandse productie in de Verenigde Staten.Het wetsvoorstel heeft tot doel de Amerikaanse halfgeleiderindustrie substantieel uit te breiden, toeleveringsketens te versterken en te investeren in onderzoek en ontwikkeling om nieuwe technologische doorbraken te bereiken.Volgens John Hart, hoogleraar werktuigbouwkunde en directeur van het Manufacturing and Productivity Laboratory van het Massachusetts Institute of Technology, is de Chip Act slechts het nieuwste voorbeeld van een opmerkelijke toename van de belangstelling van fabrikanten in de afgelopen jaren.De impact van de pandemie op de toeleveringsketens, de mondiale geopolitiek en de relevantie en het belang van duurzame ontwikkeling”, aldus Hart.Innovaties in industriële technologieën.“Met de groeiende focus op productie moet duurzaamheid prioriteit krijgen.Ongeveer een kwart van alle broeikasgasemissies in 2020 is afkomstig van de industrie en productie.Fabrieken en fabrieken kunnen ook de lokale watervoorraden uitputten en enorme hoeveelheden afval produceren, waarvan sommige giftig kunnen zijn.Om deze problemen op te lossen en de transitie naar een koolstofarme economie te garanderen, is het noodzakelijk om nieuwe producten en industriële processen te ontwikkelen, samen met duurzame productietechnologieën.Hart is van mening dat werktuigbouwkundigen een cruciale rol moeten spelen in deze overgangsrol.“Werktuigbouwkundigen hebben een uniek vermogen om kritieke problemen op te lossen waarvoor hardwaretechnologieën van de volgende generatie nodig zijn, en weten hoe ze hun oplossingen moeten schalen”, zegt Hart, hoogleraar en afgestudeerd aan de MIT Department of Mechanical Engineering.Biedt oplossingen voor milieuproblemen en maakt de weg vrij voor een duurzamere toekomst.Gradun: Cleantech Water Solutions De productie heeft water nodig, en veel water.Een middelgrote halfgeleiderfabriek gebruikt meer dan 10 miljoen liter water per dag.de wereld heeft steeds meer last van droogte. Gradiant biedt oplossingen voor dit waterprobleem. Het bedrijf wordt geleid door Anurag Bajpayee SM '08 PhD '12 en Prakash Govindan PhD '12 medeoprichters en pioniers op het gebied van duurzaam water of 'schone technologie'-projecten.Bajpayee en Govindan, afgestudeerde studenten van het Heat Transfer Laboratory genoemd naar Rosenova Kendall, delen pragmatisme en een voorliefde voor actie.Tijdens een ernstige droogte in Chennai, India, ontwikkelde Govindan voor zijn doctoraat een bevochtigings-ontvochtigingstechnologie die de natuurlijke cyclus van regen nabootst.Een technologie die ze Carrier Gas Extraction (CGE) noemden, en in 2013 richtten ze samen Gradient op.CGE is een eigen algoritme dat rekening houdt met de variabiliteit in de kwaliteit en kwantiteit van het binnenkomende afvalwater.Het algoritme is gebaseerd op een dimensieloos getal, dat Govindan ooit voorstelde om het Linhard-nummer te noemen ter ere van zijn supervisor.Als de waterkwaliteit in het systeem verandert, stuurt onze technologie automatisch een signaal om het debiet aan te passen om het dimensieloze getal terug te brengen naar 1. Zodra het terugkeert naar een waarde van 1, ben je op je best”, legt Govindan, COO van Gradiant uit. .Het systeem verwerkt en behandelt afvalwater van fabrieken voor hergebruik, waardoor uiteindelijk miljoenen dollars per jaar aan liters water worden bespaard.Naarmate het bedrijf groeide, voegde het Gradiant-team nieuwe technologieën toe aan hun arsenaal, waaronder selectieve extractie van verontreinigende stoffen, een economische methode om alleen bepaalde verontreinigende stoffen te verwijderen, en een proces dat tegenstroom omgekeerde osmose wordt genoemd, hun pekelconcentratiemethode.Ze bieden nu een complete reeks technologische oplossingen voor waterbehandeling en afvalwater voor klanten in sectoren zoals de farmaceutische industrie, de energiesector, de mijnbouw, de voedingsmiddelen- en drankenindustrie en de groeiende halfgeleiderindustrie.“Wij zijn een leverancier van totaaloplossingen voor watervoorziening.We beschikken over een reeks eigen technologieën en zullen uit onze pijlkoker kiezen op basis van de behoeften van onze klanten”, aldus Bajpayee, CEO van Gradiant.“Klanten zien ons als hun waterpartner.Wij kunnen hun waterproblemen van begin tot eind oplossen, zodat zij zich kunnen concentreren op hun kernactiviteiten.“Gradun heeft de afgelopen tien jaar een explosieve groei doorgemaakt.Tot nu toe hebben ze 450 water- en afvalwaterzuiveringsinstallaties gebouwd die het equivalent van 5 miljoen huizen per dag behandelen.Door recente overnames is het totale personeelsbestand gegroeid tot ruim 500 medewerkers.De oplossingen worden weerspiegeld in hun klanten, waaronder Pfizer, Anheuser-Busch InBev en Coca-Cola.Tot hun klanten behoren ook halfgeleidergiganten als Micron Technology, GlobalFoundries, Intel en TSMC.”afvalwater en ultrapuur water voor halfgeleiders zijn echt gestegen”, aldus Bajpayee.Fabrikanten van halfgeleiders hebben ultrapuur water nodig om water te produceren.De totale hoeveelheid opgeloste vaste stoffen in vergelijking met drinkwater bedraagt ​​enkele delen per miljoen.In tegenstelling tot eerstgenoemde ligt de hoeveelheid water die wordt gebruikt bij de productie van microchips tussen delen per miljard of delen per biljard. Momenteel bedraagt ​​het gemiddelde recyclingpercentage in een halfgeleiderfabriek (of fabriek) in Singapore slechts 43%. Met behulp van GeC onze technologie, Deze fabrieken kunnen 98-99% van de 10 miljoen liter water die ze nodig hebben per productie-eenheid recyclen.Dit gerecyclede water is schoon genoeg om weer in het productieproces te worden gebruikt.”We hebben deze vervuilde waterlozing geëlimineerd, waardoor de afhankelijkheid van de halfgeleiderfabriek van openbare watervoorzieningen vrijwel is geëlimineerd.”Bajpayee In staan ​​fabrieken onder toenemende druk om hun watergebruik te verbeteren, waardoor duurzaamheid van cruciaal belang is.naar meer Amerikaanse fabrieken door scheiding: efficiënte chemische filtratie zoals Bajpayee en Govindan, Shreya Dave '09, SM '12, PhD '16 concentreerde zich op ontzilting voor haar PhD.Onder leiding van zijn adviseur, Jeffrey Grossman, hoogleraar Materials Science and Engineering, vervaardigde Dave een membraan dat voor een efficiëntere en goedkopere ontzilting zou kunnen zorgen.Na een zorgvuldige kosten- en marktanalyse kwam Dave tot de conclusie dat haar ontziltingsmembranen niet op de markt konden worden gebracht.“Moderne technologieën zijn echt goed in wat ze doen.Doen.Ze zijn goedkoop, in massa geproduceerd en werken heel goed.Er was geen markt voor onze technologie”, aldus Dave.Kort na de verdediging van haar proefschrift las ze een overzichtsartikel in het tijdschrift Nature dat alles veranderde.In het artikel werd het probleem geïdentificeerd.Chemische scheiding, die de kern vormt van veel industriële processen, vergt veel energie.De industrie heeft efficiëntere en goedkopere membranen nodig.Dave dacht dat ze misschien een oplossing had.Nadat ze hadden vastgesteld dat er economische kansen waren, richtten Dave, Grossman en Brent Keller, PhD '16, in 2017 Via Separations op. Kort daarna kozen ze Engine als een van de eerste bedrijven die durfkapitaalfinanciering ontvingen van het Massachusetts Institute of Technology.Momenteel wordt industriële filtratie uitgevoerd door chemicaliën op zeer hoge temperaturen te verwarmen om verbindingen te scheiden.Dave vergelijkt het met het koken van al het water totdat het verdampt om pasta te maken en wat overblijft is spaghetti.Bij de productie is deze chemische scheidingsmethode energie-intensief en inefficiënt.Via Seperations heeft het chemische equivalent van “pastafilter”-producten gecreëerd.In plaats van warmte te gebruiken om te scheiden, ‘filteren’ hun membranen de verbindingen.Deze chemische filtratiemethode verbruikt 90% minder energie dan standaardmethoden.Terwijl de meeste membranen zijn gemaakt van polymeren, zijn Via Separations-membranen gemaakt van geoxideerd grafeen, dat bestand is tegen hoge temperaturen en zware omstandigheden.Het membraan wordt gekalibreerd volgens de behoeften van de klant door de poriegrootte en de afstemming van de oppervlaktechemie te veranderen.Momenteel richten Dave en haar team zich op de pulp- en papierindustrie als basis.Ze hebben een systeem ontwikkeld dat een stof die bekend staat als ‘zwarte drank’ energiezuiniger recycleert.papier, slechts een derde van de biomassa wordt voor papier gebruikt.Op dit moment is het meest waardevolle gebruik van de resterende tweederde van het oud papier het gebruik van een verdamper om water te koken, waardoor het van een zeer verdunde stroom in een zeer geconcentreerde stroom verandert”, aldus Dave.de geproduceerde energie wordt gebruikt om het filtratieproces aan te drijven.”Dit gesloten systeem verbruikt in de Verenigde Staten veel energie.Dit kunnen we doen door een ‘spaghettinet’ in de ketel te plaatsen, voegt Dave eraan toe.VulcanForms: Additive Manufacturing op industriële schaal Hij geeft een cursus over 3D-printen, beter bekend als Additive Manufacturing (AM).Hoewel het destijds niet zijn voornaamste focus was, concentreerde hij zich op onderzoek, maar hij vond het onderwerp fascinerend.Net als veel leerlingen in de klas, waaronder Martin Feldmann MEng '14.Feldmann sloot zich fulltime aan bij de onderzoeksgroep van Hart na het behalen van een masterdiploma in geavanceerde productie.Daar kregen ze een band dankzij een wederzijdse interesse in AM.Ze zagen een kans om te innoveren met behulp van een bewezen technologie voor additieve metaalproductie, bekend als poederbedlaserlassen, en stelden voor om het concept van additieve metaalproductie op industriële schaal te brengen.In 2015 richtten zij VulcanForms op.“We hebben de AM Machine Architecture ontwikkeld om onderdelen van uitzonderlijke kwaliteit en productiviteit te produceren”, aldus Hart."En wij.Onze machines zijn geïntegreerd in een volledig digitaal productiesysteem dat additieve productie, nabewerking en precisiebewerking combineert.“In tegenstelling tot andere bedrijven die 3D-printers aan anderen verkopen om onderdelen te maken, gebruikt VulcanForms zijn wagenpark om industriële machine-onderdelen te maken en aan klanten te verkopen.VulcanForms is uitgegroeid tot bijna 400 medewerkers.Het team opende vorig jaar zijn eerste productie.onderneming genaamd “VulcanOne”.De kwaliteit en precisie van de door VulcanForms geproduceerde onderdelen zijn van cruciaal belang voor producten zoals medische implantaten, warmtewisselaars en vliegtuigmotoren.Hun machines kunnen dunne lagen metaal printen.“Wij produceren onderdelen die moeilijk of in sommige gevallen onmogelijk te vervaardigen zijn”, aldus Hart, lid van de raad van bestuur van het bedrijf.De door VulcanForms ontwikkelde technologie kan helpen onderdelen en producten op een duurzamere manier te produceren, hetzij direct via een additief proces, hetzij indirect via een efficiëntere en flexibelere toeleveringsketen. Een van de manieren waarop VulcanForms en AM als geheel bijdragen aan duurzaamheid is door materiaalbesparing. Veel van de materialen die in VulcanForms worden gebruikt, zoals titaniumlegeringen, vergen veel energie.Bij een titanium onderdeel gebruik je veel minder materiaal dan bij traditionele bewerkingsprocessen.Materiaalefficiëntie is waar Hart volgens Hart een groot verschil maakt in termen van energiebesparing.Hart wijst er ook op dat AM de innovatie op het gebied van schone energietechnologieën kan versnellen, van efficiëntere straalmotoren tot toekomstige fusiereactoren. “Bedrijven die risico's willen verminderen en schone energietechnologieën willen opschalen, hebben expertise en toegang tot geavanceerde productiemogelijkheden nodig, en industriële additieve productie is een vereiste. in dit opzicht transformerend”, voegt Hart toe.Product: wrijving.Hoogleraar werktuigbouwkunde Kripa Varanasi en het LiquiGlide-team streven ernaar een wrijvingsloze toekomst te creëren en daarbij de verspilling aanzienlijk te verminderen.LiquiGlide, opgericht in 2012 door Varanasi en alumnus David Smith SM '11, heeft speciale coatings ontwikkeld waarmee vloeistoffen over oppervlakken kunnen 'glijden'.Elke druppel product wordt gebruikt, of deze nu uit een tube tandpasta wordt geperst of in de fabriek uit een pot van 500 liter wordt gehaald.Wrijvingsvrije containers verminderen de productverspilling drastisch en het is niet nodig containers schoon te maken voordat ze worden gerecycled of hergebruikt.het bedrijf heeft grote stappen gezet in de sector consumentenproducten.Een klant van Colgate gebruikte LiquiGlide-technologie bij het ontwerp van een fles Colgate Elixir-tandpasta, die verschillende designprijzen heeft gewonnen.LiquiGlide werkt samen met de wereldberoemde ontwerper Yves Behar om hun technologie toe te passen op schoonheid en hygiëne van persoonlijke productverpakkingen.Tegelijkertijd voorzag de Amerikaanse Food and Drug Administration hen van een masterapparaat.Biofarmaceutische toepassingen creëren kansen.In 2016 ontwikkelde het bedrijf een systeem dat wrijvingsvrije containerproductie mogelijk maakt.oppervlaktebehandeling van opslagtanks, trechters en trechters, waardoor wordt voorkomen dat materiaal aan de wanden blijft kleven.Het systeem kan materiaalverspilling tot 99% verminderen.“Dit zou echt een gamechanger kunnen zijn.Het bespaart productverspilling, vermindert het afvalwater dat vrijkomt bij tankreiniging en helpt het productieproces afvalvrij te maken”, aldus Varanasi, voorzitter van LiquiGlide.containeroppervlak.Wanneer het smeermiddel op een container wordt aangebracht, wordt het nog steeds in de textuur opgenomen.Capillaire krachten stabiliseren en zorgen ervoor dat de vloeistof zich over het oppervlak kan verspreiden, waardoor een permanent gesmeerd oppervlak ontstaat waarop elk stroperig materiaal kan glijden.Het bedrijf gebruikt thermodynamische algoritmen om de veilige combinaties van vaste stoffen en vloeistoffen te bepalen, afhankelijk van het product, of het nu tandpasta of verf is.Het bedrijf heeft een robotspuitsysteem gebouwd dat containers en tanks in de fabriek kan hanteren.Naast dat het bedrijf miljoenen dollars aan productverspilling bespaart, vermindert LiquiGlide aanzienlijk de hoeveelheid water die nodig is om deze containers regelmatig schoon te maken, waar het product vaak aan de muren blijft plakken.Vereist reiniging met veel water.In de agrochemie gelden bijvoorbeeld strikte regels voor de afvoer van het resulterende giftige afvalwater.Dit alles kan worden geëlimineerd met LiquiGlide”, aldus Varanasi.Terwijl veel fabrieken vroeg in de pandemie sloten, waardoor de uitrol van CleanTanX-proefprojecten in fabrieken werd vertraagd, is de situatie de afgelopen maanden verbeterd.Varanasi ziet een groeiende vraag naar LiquiGlide-technologie, vooral voor vloeistoffen zoals halfgeleiderpasta's.Bedrijven als Gradant, Via Separations, VulcanForms en LiquiGlide bewijzen dat uitbreiding van de productie niet gepaard hoeft te gaan met hoge milieukosten.De productie heeft het potentieel om duurzaam te schalen.”werktuigbouwkundigen is productie altijd de kern van ons werk geweest.Vooral bij MIT is er altijd sprake geweest van een engagement om de productie duurzaam te maken”, zegt Evelyn Wang, hoogleraar engineering bij Ford en voormalig voorzitter van de afdeling werktuigbouwkunde.onze planeet is prachtig.“Nu wetten als CHIPS en de Science Act de productie stimuleren, zal er een groeiende vraag zijn naar start-ups en bedrijven die oplossingen ontwikkelen die de impact op het milieu verzachten, waardoor we dichter bij een duurzamere toekomst komen.
MIT-alumni bouwen een platform om wetenschappelijk publiceren over de hele wereld te faciliteren
MIT-experts komen samen om geïnspireerd te raken door de vooruitgang in de neurotechnologie