B'fhéidir go bhfaca tú é in earraí cócaireachta cistine nó i sean-phíobáin uisce: fágfaidh uisce crua, saibhir mianraí, taiscí scaly le himeacht ama. Tarlaíonn sé ní hamháin i bpíopaí agus in uirlisí cócaireachta sa bhaile, ach freisin i bpíopaí agus comhlaí a iompraíonn ola agus gás nádúrtha, agus píopaí a iompraíonn uisce fuaraithe i stáisiúin chumhachta. Is eol go maith gur féidir le scála a bheith ina chúis le neamhéifeachtúlacht, aga neamhfhónaimh agus fadhbanna cothabhála. Sa tionscal ola agus gáis, uaireanta bíonn dúnadh iomlán toibreacha oibriúcháin mar thoradh ar scála, go sealadach ar a laghad. Mar sin, d’fhéadfadh luach saothair ollmhóra a bheith ag baint leis an bhfadhb seo a réiteach. Anois, tá foireann taighdeoirí MIT tar éis teacht ar réiteach féideartha ar an bhfadhb ollmhór seo nach bhfuil mórán aithne uirthi. Fuair siad amach gur féidir le cóireáil dromchla nua - lena n-áirítear nana-uigeacht an dromchla agus ansin sreabhán bealaithe a chur i bhfeidhm - an ráta foirmithe scála a laghdú deich n-uaire ar a laghad. An tseachtain seo, foilsíodh torthaí an taighde sa Journal of Advanced Materials Interface. Ba iad mac léinn iarchéime Srinivas Subramanyam, comhghleacaí iardhochtúireachta Gisele Azimi, agus Kripa Varanasi, ollamh comhlach in úsáid mara i Roinn na hInnealtóireachta Meicniúla ag MIT, a scríobh an páipéar. “Is féidir leat [scála] a fheiceáil beagnach áit ar bith,” a dúirt Varanasi. Sa bhaile, is crá den chuid is mó iad na taiscí seo, ach i dtionscal, féadann siad “laghdú ar tháirgiúlacht, agus d’fhéadfadh an modh chun iad a bhaint a bheith díobhálach don chomhshaol”, a bhaineann le ceimiceáin gharbh a úsáid de ghnáth. I ngléasraí cumhachta agus i ngléasraí díshalannaithe, is féidir le scála a bheith ina chúis le caillteanais éifeachtúlachta suntasacha toisc go bhfeidhmíonn sé mar bhac teirmeach agus go gcuireann sé isteach ar fhuarú nó ar chomhdhlúthú sa malartóir teasa. Éiríonn an fhadhb toisc go mbíonn go leor salainn agus mianraí tuaslagtha in uisce de ghnáth. Braitheann cumas uisce na substaintí seo a thuaslagadh ar thuaslagthacht, mar sin má fhuaraíonn nó má ghalaíonn an t-uisce, féadfaidh an tuaslagán a bheith ró-sháithithe: tá níos mó substaintí tuaslagtha ann ná mar is féidir é a choinneáil, agus mar sin tosaíonn roinnt substaintí ag deascadh. Nuair a fhuaraíonn an t-aer te agus tais go tobann nuair a thagann sé ar dhromchla níos fuaire, beidh sé ina chúis le ceo ar an ghloine fuar, arb é an prionsabal céanna é. I bhformhór na gcásanna, réitíonn innealtóirí an fhadhb seo trí ró-dhearadh a dhéanamh ar an gcóras, dúirt Varanasi: Bain úsáid as píopa i bhfad níos mó ná mar is gá, mar shampla, táthar ag súil go mbeidh bréanú ina chúis le blocáil pháirteach, nó limistéar dromchla níos mó, sa chás seo Malartóir teasa. faoi. Tugann Subramanyam le fios nach fadhb nua í an fhadhb seo: “Tá an cineál seo carntha ag uirlisí cócaireachta ársa,” a dúirt sé. “Níl réiteach maith againn fós.” Cé go bhfuil sé cruthaithe go fóill ar scála tionsclaíoch, d'fhéadfadh go mbeadh tionchar mór ag an modh nua a d'fhorbair foireann MIT ar luas foirmiú scála, agus i go leor cásanna féadfaidh sé cosc a chur air go hiomlán. Fuaimeann a modh simplí: nanaithéacsú go héifeachtach ar an dromchla agus líonadh an uigeacht mar thoradh air le bealaí. Braitheann an uigeacht go príomha ar mhéid na bumps agus na grooves a tháirgtear; ní cosúil go bhfuil an cruth cruinn tábhachtach. Mar sin, is féidir teicnící éagsúla a úsáid chun an uigeacht seo a chruthú - lena n-áirítear sciath uigeach a chur ar an dromchla nó é a eitseáil go ceimiceach. Rinne na taighdeoirí cur síos freisin ar phróiseas chun bealaí oiriúnacha a roghnú a mhéadaíonn ní hamháin an bhacainn fuinnimh a chruthaítear de réir scála, ach a leathnaíonn go solaid uigeachta freisin, rud a fhágann go bhfuil an dromchla “réidh” agus a laghdaíonn núicléas is féidir a úsáid chun scála a dhéanamh. Suíomh. De ghnáth is éard atá i gceist le hiarrachtaí roimhe seo foirmiú scála a chosc nó a laghdú ná sciath a chur leis an dromchla (cosúil le Teflon) chun mianraí a chosc ó cheangal air. Mhínigh Varanasi gurb í an fhadhb atá leis an modh seo ná go gcaitheann na bratuithe seo amach, díreach mar is minic a dhíghrádaíonn na bratuithe ar pannaí friochta neamh-mhaide le húsáid. Dúirt sé, fiú má tá poll beag sa sciath, go soláthraíonn sé áit le haghaidh scála le tosú ag foirmiú. Ag baint úsáide as an modh nua, a luaithe a fhoirmítear an nana-uigeacht ar an dromchla, cuirtear ola nó sreabhán bealaithe eile ar an dromchla. Dúirt Varanasi go ngabhann eireacha beaga bídeacha nana-scála an leacht seo agus go gcoimeádann siad go daingean é trí ghníomh ribeach. Murab ionann agus bratuithe soladacha neamh-bata, is féidir le leacht sreabhadh chun aon bhearnaí a líonadh, a scaipeadh ar uigeacht an dromchla, agus má nitear cuid díobh, is féidir é a athlánú go leanúnach. “Fiú má tá damáiste meicniúil ann, is féidir leis an mbeal filleadh ar an dromchla sin,” a dúirt Subramanyam. “Is féidir leis a réidh a choinneáil ar feadh i bhfad.” Toisc go bhfuil an ciseal bealaithe seo an-tanaí - gan ach cúpla céad nanaiméadar ar tiús - ní theastaíonn ach beagán bealaí chun dromchla a chosaint ar feadh na mblianta. Dúirt Varanasi gur féidir le taiscumar a tógadh i gcuid den phíblíne lubrication a sholáthar ar feadh shaolré an trealaimh. I gcás píblínte ola, "tá bealaí ann cheana féin", is féidir leis an ola a ghabhtar leis an uigeacht dromchla dromchla na píblíne a chosaint. Ní raibh baint ag Jurgen Rühe, ceannaire na Saotharlainne um Cheimic Chomhéadain agus Fisic in Ollscoil Freiburg, leis an staidéar, ag rá go léiríonn sé “fhionnachtana an-tábhachtacha agus dul chun cinn eolaíoch tábhachtach.” D’iarr sé gur “nua agus cruthaitheach” modh na foirne chun foirmiú scála a laghdú agus dúirt “go bhféadfadh tionchar a bheith aige ar gach réimse ina ndéantar uisce a théamh agus ina ngintear gal.” Dúirt na taighdeoirí, tar éis tuilleadh tástála saotharlainne chun a chinneadh an chuid is fearr d'iarratas ar leith Tar éis na modhanna bealaithe agus uigeachta, is féidir leis an gcóras a bheith réidh le cur i bhfeidhm tráchtála i díreach trí bliana. Thacaigh Tionscnamh Fuinnimh MIT leis an obair seo.
Am postála: Dec-08-2021
