Ou ka wè li nan veso kizin kizin oswa ansyen tiyo dlo: dlo difisil, ki rich ak mineral ap kite depo kal sou tan. Li rive pa sèlman nan tiyo ak istansil pou kwit manje nan kay la, men tou nan tiyo ak tiyo ki transpòte lwil oliv ak gaz natirèl, ak tiyo ki transpòte dlo refwadisman nan plant elektrik. Li se byen li te ye ke echèl ka lakòz ensifizans, D 'ak pwoblèm antretyen. Nan endistri lwil oliv ak gaz, echèl pafwa mennen nan fèmti konplè nan pi opere, omwen pou yon ti tan. Se poutèt sa, rezoud pwoblèm sa a ka pote gwo rekonpans. Kounye a, yon ekip chèchè MIT te vini ak yon solisyon potansyèl pou gwo pwoblèm sa a men yo pa konnen. Yo te jwenn ke yon nouvo tretman sifas-ki gen ladan nano-texturing nan sifas la ak Lè sa a, aplike likid lubrifyan-ka diminye pousantaj la nan fòmasyon echèl pa omwen dis fwa. Semèn sa a, rezilta rechèch la te pibliye nan Journal of Advanced Materials Interface. Papye a te ekri pa etidyan gradye Srinivas Subramanyam, parèy postdoktoral Gisele Azimi, ak Kripa Varanasi, pwofesè asosye nan itilizasyon maren nan Depatman Jeni Mekanik nan MIT. "Ou ka wè [echèl] prèske nenpòt kote," Varanasi te di. Nan kay la, depo sa yo se sitou yon anmèdman, men nan endistri, yo ka mennen nan "rediksyon pwodiktivite, ak metòd pou retire [yo] ka danjere nan anviwònman an", anjeneral ki enplike itilizasyon pwodwi chimik piman bouk. Nan plant elektrik ak plant desalination, echèl ka lakòz pèt efikasite enpòtan paske li aji kòm yon baryè tèmik epi li afekte refwadisman oswa kondansasyon nan echanjeur chalè a. Pwoblèm nan rive paske dlo anjeneral gen yon anpil nan sèl ki fonn ak mineral. Kapasite dlo a fonn sibstans sa yo depann de solubility, kidonk si dlo a refwadi oswa evapore, solisyon an ka vin twòp: li gen plis sibstans ki fonn pase li ka kenbe, kidonk kèk sibstans kòmanse presipite. Lè lè a cho ak imid toudenkou refwadi lè li rankontre yon sifas ki pi frèt, li pral lakòz bwouya sou glas la frèt, ki se menm prensip la. Nan pifò ka yo, enjenyè rezoud pwoblèm sa a pa sou-desine sistèm nan, Varanasi te di: Sèvi ak yon tiyo pi gwo pase sa nesesè, pou egzanp, li espere ke fouling pral lakòz blokaj pasyèl, oswa yon zòn sifas ki pi gwo, nan ka sa a echanjeur chalè. anba. Subramanyam fè remake ke pwoblèm sa a se pa nouvo: "Ansyen istansil pou kwit manje gen sa a kalite akimilasyon," li te di. "Nou poko gen yon bon solisyon." Malgre ke li poko pwouve sou yon echèl endistriyèl, nouvo metòd la devlope pa ekip la MIT ka gen yon enpak siyifikatif sou vitès la nan fòmasyon echèl, ak nan anpil ka ka anpeche li konplètman li. Metòd yo son senp: efektivman nanotexturing sifas la ak ranpli teksti an ki kapab lakòz ak yon librifyan. Teksti a sitou depann sou gwosè a nan monte desann yo ak genyen siyon pwodwi; fòm egzak la pa sanble gen pwoblèm. Se poutèt sa, yon varyete teknik yo ka itilize yo kreye teksti sa a-ki gen ladan aplike yon kouch tèkstur sou sifas la oswa chimik grave li an plas. Chèchè yo te dekri tou yon pwosesis pou chwazi yon librifyan apwopriye ki pa sèlman ogmante baryè enèji ki fòme pa echèl la, men tou, gaye nan solid tèkstur, fè sifas la "lis" ak diminye nukleasyon ki ka itilize pou fòmasyon echèl. Sit. Tantativ anvan yo anpeche oswa diminye fòmasyon echèl anjeneral enplike ajoute yon kouch (tankou Teflon) nan sifas la pou anpeche mineral soti nan obligatwa sou li. Varanasi te eksplike ke pwoblèm nan ak metòd sa a se ke kouch sa yo mete deyò, menm jan kouch yo sou chodyè ki pa baton souvan degrade ak itilizasyon. Li te di ke menm si gen yon ti twou nan kouch la, li bay yon kote pou echèl kòmanse fòme. Sèvi ak nouvo metòd la, yon fwa nano-tèkti a fòme sou sifas la, lwil oliv oswa lòt likid lubrifyan aplike nan sifas la. Varanasi te di ke ti siyon nano-echèl kaptire likid sa a epi kenbe li byen fèm an plas atravè aksyon kapilè. Kontrèman ak kouch solid ki pa baton, likid ka koule pou ranpli nenpòt ki twou vid ki genyen, gaye sou teksti sifas la, epi si kèk yo lave lwen, li ka ranplir kontinyèlman. "Menm si gen domaj mekanik, librifyan an ka retounen nan sifas sa a," Subramanyam te di. "Li ka kenbe lis li pou yon tan long." Paske kouch lubrifyan sa a trè mens—sèlman kèk santèn nanomèt epè—li mande sèlman yon ti kantite lubrifyan pou pwoteje yon sifas pou dè dekad. Varanasi te di ke yon rezèvwa bati nan yon seksyon nan tiyo a ka bay wilaj pandan tout lavi a nan ekipman an. Nan ka tiyo lwil oliv, "lubrifyan deja egziste", lwil oliv la te kaptire pa teksti sifas la ka pwoteje sifas tiyo a. Jurgen Rühe, ki an tèt Laboratwa Chimi Interface ak Fizik nan University of Freiburg, pa t patisipe nan etid la, li di ke li reprezante "dekouvèt trè enpòtan ak pwogrè syantifik enpòtan." Li te rele metòd ekip la pou diminye fòmasyon echèl la "nouvo ak kreyatif" epi li te di "li ka gen yon enpak potansyèl sou tout zòn kote dlo yo chofe ak vapè yo pwodwi." Chèchè yo te di ke apre plis tès laboratwa pou detèmine pi bon an pou yon aplikasyon an patikilye Apre metòd lubrifyan ak teksti, sistèm lan ka pare pou aplikasyon komèsyal nan twa ane jis. Travay sa a te sipòte pa MIT Energy Initiative.
Tan poste: Dec-08-2021
