Mahimong nakita nimo kini sa mga gamit sa pagluto sa kusina o daan nga mga tubo sa tubig: ang gahi, puno sa mineral nga tubig magbilin ug mga scaly nga deposito sa paglabay sa panahon. Kini mahitabo dili lamang sa mga tubo ug mga galamiton sa pagluto sa balay, apan usab sa mga tubo ug mga balbula nga nagdala sa lana ug natural nga gas, ug mga tubo nga nagdala sa makapabugnaw nga tubig sa mga planta sa kuryente. Nahibal-an kaayo nga ang sukod mahimong hinungdan sa pagka-inefficiency, downtime ug mga problema sa pagmentinar. Sa industriya sa lana ug gas, ang sukdanan usahay mosangpot sa hingpit nga pagsira sa mga nag-opera nga mga atabay, labing menos temporaryo. Busa, ang pagsulbad niini nga problema mahimong magdala ug dagkong mga ganti. Karon, usa ka grupo sa mga tigdukiduki sa MIT nakahimo og usa ka potensyal nga solusyon niining dako apan gamay nga nahibal-an nga problema. Nakaplagan nila nga ang usa ka bag-ong pagtambal sa ibabaw—lakip na ang nano-texturing sa nawong ug dayon pagpadapat sa lubricating fluid—mahimong makapakunhod sa gikusgon sa pagporma sa timbangan sa labing menos napulo ka beses. Karong semanaha, ang mga resulta sa panukiduki gipatik sa Journal of Advanced Materials Interface. Ang papel gisulat sa graduate nga estudyante nga si Srinivas Subramanyam, postdoctoral nga kauban nga si Gisele Azimi, ug Kripa Varanasi, associate professor of marine utilization sa Department of Mechanical Engineering sa MIT. "Makita nimo ang [scale] hapit bisan diin," ingon ni Varanasi. Sa balay, kini nga mga deposito kasagaran usa ka kalagot, apan sa industriya, kini mahimong mosangpot sa "pagkunhod sa produktibidad, ug ang pamaagi sa pagtangtang [niila] mahimong makadaot sa kinaiyahan", kasagaran naglambigit sa paggamit sa mapintas nga mga kemikal. Sa mga planta sa kuryente ug mga planta sa desalination, ang sukdanan mahimong hinungdan sa dakong pagkawala sa episyente tungod kay kini naglihok isip usa ka thermal barrier ug makaapekto sa pagpabugnaw o pagkondensasyon sa heat exchanger. Ang problema mitungha tungod kay ang tubig kasagaran adunay daghang natunaw nga mga asin ug mineral. Ang katakus sa tubig sa pagtunaw niini nga mga substansya nagdepende sa solubility, mao nga kung ang tubig mobugnaw o moalisngaw, ang solusyon mahimong ma-oversaturated: kini adunay mas daghang dissolved substance kay sa mahimo niini, mao nga ang pipila ka mga substansiya magsugod sa pag-precipitate. Kung ang init ug umog nga hangin kalit nga mobugnaw kung kini makasugat sa usa ka mas bugnaw nga nawong, kini magpahinabog fogging sa bugnaw nga baso, nga parehas nga prinsipyo. Sa kadaghanan nga mga kaso, ang mga inhenyero nagsulbad niini nga problema pinaagi sa sobra nga pagdesinyo sa sistema, si Varanasi miingon: Paggamit og mas dako nga tubo kay sa gikinahanglan, pananglitan, gilauman nga ang fouling maoy hinungdan sa partial blockage, o mas dako nga lugar sa ibabaw, sa niini nga kaso Heat exchanger ilalum. Gipunting ni Subramanyam nga kini nga problema dili bag-o: "Ang mga kagamitan sa karaan nga pagluto adunay kini nga matang sa pagtipon," ingon niya. "Wala pa kami maayo nga solusyon." Bisan tuod kini wala pa mapamatud-an sa usa ka industriyal nga sukdanan, ang bag-ong pamaagi nga gihimo sa MIT team mahimong adunay dakong epekto sa katulin sa pagporma sa timbangan, ug sa daghang mga kaso mahimong makapugong niini sa hingpit. Ang ilang pamaagi morag yano: epektibo nga nanotexturing sa ibabaw ug pagpuno sa resulta nga texture sa usa ka lubricant. Ang texture nag-agad sa gidak-on sa mga bumps ug grooves nga gihimo; morag dili importante ang tukma nga porma. Busa, lain-laing mga teknik mahimong gamiton sa paghimo niini nga texture-lakip na ang pag-apply sa usa ka textured coating sa ibabaw o sa kemikal nga pag-ukit niini sa lugar. Gihubit usab sa mga tigdukiduki ang usa ka proseso alang sa pagpili sa usa ka angay nga lubricant nga dili lamang nagdugang sa babag sa enerhiya nga naporma pinaagi sa timbangan, apan mikaylap usab sa mga texture nga solido, nga naghimo sa nawong nga "hapsay" ug pagkunhod sa nucleation nga magamit alang sa pagporma sa timbangan. Site. Ang nangaging mga pagsulay aron mapugngan o makunhuran ang pagporma sa timbangan kasagaran naglakip sa pagdugang sa usa ka coating (sama sa Teflon) sa ibabaw aron mapugngan ang mga mineral gikan sa pagbugkos niini. Gipatin-aw ni Varanasi nga ang problema niini nga pamaagi mao nga kini nga mga coatings mahurot, sama nga ang mga coatings sa non-stick frying pans kasagarang madaot sa paggamit. Siya miingon nga bisan kung adunay gamay nga lungag sa coating, kini naghatag usa ka lugar alang sa pagsugod sa pagporma. Gamit ang bag-ong pamaagi, kung maporma na ang nano-texture sa ibabaw, ang lana o uban pang lubricating fluid ipadapat sa ibabaw. Giingon ni Varanasi nga ang gagmay nga mga grooves nga nano-scale nakuha kini nga likido ug gihuptan kini nga lig-on sa lugar pinaagi sa aksyon sa capillary. Dili sama sa solid nga non-stick coatings, ang likido mahimong modagayday aron pun-on ang bisan unsang mga kal-ang, mikaylap sa ibabaw nga texture, ug kung ang uban nahugasan, mahimo kini nga mapuno nga padayon. "Bisan kung adunay mekanikal nga kadaot, ang lubricant mahimong mobalik sa kana nga nawong," ingon ni Subramanyam. "Kini makapadayon sa pagkahapsay niini sa dugay nga panahon." Tungod kay kini nga lubricating layer nipis kaayo - pipila lang ka gatos ka nanometer ang gibag-on - kini nagkinahanglan lamang og gamay nga lubricant aron mapanalipdan ang usa ka nawong sulod sa mga dekada. Si Varanasi miingon nga ang usa ka reservoir nga gitukod sa usa ka seksyon sa pipeline makahatag og lubrication sa tibuok kinabuhi sa mga ekipo. Sa kaso sa mga pipeline sa lana, "naglungtad na ang lubricant", ang lana nga nakuha sa texture sa nawong makapanalipod sa nawong sa pipeline. Si Jurgen Rühe, pangulo sa Laboratory of Interface Chemistry and Physics sa Unibersidad sa Freiburg, wala maapil sa pagtuon, nga nag-ingon nga kini naghawas sa “hinungdanon kaayo nga mga diskobre ug importanteng kauswagan sa siyensiya.” Gitawag niya ang pamaagi sa team sa pagkunhod sa pagporma sa sukdanan nga "bag-o ug mamugnaon" ug giingon nga "mahimong adunay potensyal nga epekto sa tanan nga mga lugar diin ang tubig gipainit ug namugna ang alisngaw." Giingon sa mga tigdukiduki nga pagkahuman sa dugang nga pagsulay sa laboratoryo aron mahibal-an ang labing kaayo alang sa usa ka partikular nga aplikasyon Pagkahuman sa mga pamaagi sa lubricant ug texturing, ang sistema mahimong andam alang sa komersyal nga aplikasyon sa tulo lang ka tuig. Kini nga buhat gisuportahan sa MIT Energy Initiative.
Oras sa pag-post: Dis-08-2021
