Dir hutt et vläicht an de Kachgeschir oder al Waasserleitungen gesinn: haart, mineralräicht Waasser léisst mat der Zäit schiefen Oflagerungen. Et geschitt net nëmmen a Päifen a Kachgeschir doheem, mee och a Päifen a Ventile, déi Ueleg an Äerdgas transportéieren, a Päifen, déi Killwaasser a Kraaftwierker transportéieren. Et ass bekannt datt d'Skala Ineffizienz, Ausdauer an Ënnerhaltsproblemer verursaache kann. An der Ueleg- a Gasindustrie féiert d'Skala heiansdo zur kompletter Zoumaache vun de Betribsbrunnen, op d'mannst temporär. Dofir kann dëse Problem léisen enorm Belounungen bréngen. Elo ass en Team vu MIT Fuerscher mat enger potenzieller Léisung fir dësen riesegen awer wéineg bekannte Problem komm. Si hunn erausfonnt datt eng nei Uewerflächenbehandlung - dorënner Nano-Texturéierung vun der Uewerfläch an dann d'Schmierflëssegkeet applizéieren - den Taux vun der Skalabildung op d'mannst zéng Mol reduzéieren kann. Dës Woch goufen d'Resultater vun der Fuerschung am Journal of Advanced Materials Interface publizéiert. De Pabeier gouf geschriwwen vum Graduéierter Student Srinivas Subramanyam, Postdoctoral Matbierger Gisele Azimi, a Kripa Varanasi, Associé Professer fir Marine Utilisatioun am Departement Mechanical Engineering um MIT. "Dir kënnt [Skala] bal iwwerall gesinn," sot Varanasi. Am Haus sinn dës Dépôten meeschtens eng Verärgerung, awer an der Industrie kënnen se zu "Produktivitéitsreduktioun féieren, an d'Method fir d'Ewechhuele vun [se] kann schiedlech sinn fir d'Ëmwelt", normalerweis d'Benotzung vu schaarfen Chemikalien. A Kraaftwierker an Desalinatiounsanlagen kann d'Skala bedeitend Effizienzverloschter verursaachen, well et als thermesch Barrière wierkt an d'Kühlen oder d'Kondensatioun am Wärmetauscher beaflosst. De Problem entsteet well Waasser normalerweis vill opgeléist Salzer a Mineralstoffer enthält. D'Kapazitéit vum Waasser fir dës Substanzen opzeléisen hänkt vun der Solubilitéit of, also wann d'Waasser ofkillt oder verdampft, kann d'Léisung iwwersaturéiert ginn: et enthält méi opgeléist Substanzen wéi se hale kann, sou datt verschidde Substanzen ufänken auszefällen. Wann déi waarm a fiicht Loft op eemol ofkillt, wann se op enger méi kaler Uewerfläch begéint, wäert et Niwwel um kale Glas verursaachen, wat dee selwechte Prinzip ass. An deene meeschte Fäll léisen d'Ingenieuren dëse Problem andeems Dir de System iwwerdesignt, sot Varanasi: Benotzt eng vill méi grouss Päif wéi néideg, zum Beispill gëtt erwaart datt Fouling deelweis Blockéierung verursaache wäert, oder eng méi grouss Uewerfläch, an dësem Fall Wärmetauscher ënner. De Subramanyam weist drop hin, datt dëse Problem net nei ass: "Anal Kachgeschir hunn dës Zort Akkumulation," sot hien. "Mir hunn nach keng gutt Léisung." Obwuel et nach op enger industrieller Skala bewisen ass, kann déi nei Method vun der MIT Equipe e wesentlechen Impakt op d'Vitesse vun Skala Formatioun hunn, a ville Fäll kann et komplett verhënneren. Hir Method kléngt einfach: effektiv d'Uewerfläch nanotexturéieren an déi resultéierend Textur mat engem Schmierstoff fëllen. D'Textur hänkt haaptsächlech vun der Gréisst vun de Bumpen a Rillen produzéiert; déi genee Form schéngt egal. Dofir kënnen eng Vielfalt vun Technike benotzt ginn fir dës Textur ze kreéieren - inklusiv eng texturéiert Beschichtung op der Uewerfläch applizéieren oder chemesch Ätzen op der Plaz. D'Fuerscher beschriwwen och e Prozess fir e gëeegent Schmierstoff ze wielen, deen net nëmmen d'Energiebarriär erhéicht, déi duerch Skala geformt gëtt, awer och op texturéiert Feststoffer verbreet, wat d'Uewerfläch "glat" mécht an d'Nukleatioun reduzéiert, déi fir Skalabildung benotzt ka ginn. Site. Virdrun Versuche fir d'Skalabildung ze vermeiden oder ze reduzéieren involvéiert normalerweis eng Beschichtung (z. Varanasi huet erkläert datt de Problem mat dëser Method ass datt dës Beschichtungen verschwannen, sou wéi d'Beschichtungen op net-Stick Bratpfannen dacks mat der Benotzung degradéieren. Hien huet gesot datt och wann et e klengt Lach an der Beschichtung ass, et gëtt eng Plaz fir Skala ze bilden. Mat der neier Method, wann d'Nano-Textur op der Uewerfläch geformt ass, gëtt Ueleg oder aner Schmierflëssegkeet op d'Uewerfläch applizéiert. Varanasi sot datt kleng Nano-Skala Rillen dës Flëssegkeet erfaassen an se fest op der Plaz halen duerch kapillar Handlung. Am Géigesaz zu festen Net-Stick Beschichtungen, kann Flëssegkeet fléien fir all Lücken ze fëllen, op d'Uewerflächentextur ze verbreeden, a wann e puer ewechgewäsch ginn, kann se kontinuéierlech ersat ginn. "Och wann et mechanesch Schued ass, kann de Schmierstoff op dës Uewerfläch zréckkommen", sot Subramanyam. "Et kann seng Gläichheet fir eng laang Zäit behalen." Well dës Schmierschicht ganz dënn ass - nëmmen e puer honnert Nanometer déck - brauch et nëmmen eng kleng Quantitéit Schmierstoff fir eng Uewerfläch fir Joerzéngte ze schützen. Varanasi sot datt e Reservoir, deen an enger Sektioun vun der Pipeline gebaut gouf, d'ganz Liewensdauer vun der Ausrüstung schmieren kann. Am Fall vun Uelegleitungen, "Schmierstoff existéiert schonn", den Ueleg, deen duerch d'Uewerflächentextur erfaasst gëtt, kann d'Uewerfläch vun der Pipeline schützen. De Jurgen Rühe, Chef vum Laboratoire fir Interface Chemie a Physik op der Universitéit Freiburg, war net an der Etude involvéiert, a sot datt et "ganz wichteg Entdeckungen a wichteg wëssenschaftlech Fortschrëtter representéiert." Hien huet dem Team seng Method fir d'Skalabildung ze reduzéieren "nei a kreativ" genannt a gesot "et kann e potenziellen Impakt op all Beräicher hunn, wou Waasser gehëtzt gëtt an Damp generéiert gëtt." D'Fuerscher soten, datt no weider Labo Tester déi Bescht fir eng bestëmmte Applikatioun ze bestëmmen. Dës Aarbecht gouf vun der MIT Energy Initiative ënnerstëtzt.
Post Zäit: Dez-08-2021
