അടുക്കള പാത്രങ്ങളിലോ പഴയ ജല പൈപ്പുകളിലോ നിങ്ങൾ ഇത് കണ്ടിരിക്കാം: കഠിനവും ധാതു സമ്പന്നവുമായ വെള്ളം കാലക്രമേണ ശല്ക്കങ്ങളുള്ള നിക്ഷേപങ്ങൾ അവശേഷിപ്പിക്കും. വീട്ടിലെ പൈപ്പുകളിലും പാചക പാത്രങ്ങളിലും മാത്രമല്ല, എണ്ണയും പ്രകൃതിവാതകവും കൊണ്ടുപോകുന്ന പൈപ്പുകളിലും വാൽവുകളിലും പവർ പ്ലാൻ്റുകളിലെ തണുപ്പിക്കൽ വെള്ളം കൊണ്ടുപോകുന്ന പൈപ്പുകളിലും ഇത് സംഭവിക്കുന്നു. സ്കെയിൽ കാര്യക്ഷമതയില്ലായ്മ, പ്രവർത്തനരഹിതമായ സമയം, പരിപാലന പ്രശ്നങ്ങൾ എന്നിവയ്ക്ക് കാരണമാകുമെന്ന് എല്ലാവർക്കും അറിയാം. എണ്ണ, വാതക വ്യവസായത്തിൽ, സ്കെയിൽ ചിലപ്പോൾ താൽക്കാലികമായെങ്കിലും ഓപ്പറേറ്റിംഗ് കിണറുകൾ പൂർണ്ണമായി അടയ്ക്കുന്നതിലേക്ക് നയിക്കുന്നു. അതിനാൽ, ഈ പ്രശ്നം പരിഹരിക്കുന്നത് വലിയ പ്രതിഫലം കൊണ്ടുവന്നേക്കാം. ഇപ്പോൾ, MIT ഗവേഷകരുടെ ഒരു സംഘം ഈ വലുതും എന്നാൽ അധികം അറിയപ്പെടാത്തതുമായ ഈ പ്രശ്നത്തിന് ഒരു സാധ്യതയുള്ള പരിഹാരവുമായി എത്തിയിരിക്കുന്നു. ഉപരിതലത്തിൻ്റെ നാനോ ടെക്‌സ്‌ചറിംഗും തുടർന്ന് ലൂബ്രിക്കറ്റിംഗ് ദ്രാവകം പ്രയോഗിക്കുന്നതും ഉൾപ്പെടെയുള്ള ഒരു പുതിയ ഉപരിതല ചികിത്സയ്ക്ക് സ്കെയിൽ രൂപീകരണ നിരക്ക് കുറഞ്ഞത് പത്തിരട്ടിയെങ്കിലും കുറയ്ക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് അവർ കണ്ടെത്തി. ഈ ആഴ്ച, ഗവേഷണ ഫലങ്ങൾ ജേണൽ ഓഫ് അഡ്വാൻസ്ഡ് മെറ്റീരിയൽസ് ഇൻ്റർഫേസിൽ പ്രസിദ്ധീകരിച്ചു. ബിരുദ വിദ്യാർത്ഥി ശ്രീനിവാസ് സുബ്രഹ്മണ്യം, പോസ്റ്റ്ഡോക്ടറൽ ഫെലോ ഗിസെൽ അസിമി, എംഐടിയിലെ മെക്കാനിക്കൽ എഞ്ചിനീയറിംഗ് വിഭാഗത്തിലെ മറൈൻ യൂട്ടിലൈസേഷൻ്റെ അസോസിയേറ്റ് പ്രൊഫസർ കൃപ വാരണാസി എന്നിവർ ചേർന്നാണ് പ്രബന്ധം എഴുതിയത്. “നിങ്ങൾക്ക് ഏതാണ്ട് എവിടെയും [സ്കെയിൽ] കാണാൻ കഴിയും,” വാരണാസി പറഞ്ഞു. വീട്ടിൽ, ഈ നിക്ഷേപങ്ങൾ മിക്കവാറും ശല്യപ്പെടുത്തുന്നതാണ്, എന്നാൽ വ്യവസായത്തിൽ, അവ "ഉൽപാദനക്ഷമത കുറയ്ക്കുന്നതിനും [അവ] നീക്കം ചെയ്യുന്ന രീതി പരിസ്ഥിതിക്ക് ഹാനികരമാകുന്നതിനും ഇടയാക്കും, സാധാരണയായി കഠിനമായ രാസവസ്തുക്കളുടെ ഉപയോഗം ഉൾപ്പെടുന്നു. പവർ പ്ലാൻ്റുകളിലും ഡീസലിനേഷൻ പ്ലാൻ്റുകളിലും, സ്കെയിൽ കാര്യമായ കാര്യക്ഷമത നഷ്‌ടമുണ്ടാക്കും, കാരണം ഇത് ഒരു താപ തടസ്സമായി പ്രവർത്തിക്കുകയും ഹീറ്റ് എക്‌സ്‌ചേഞ്ചറിലെ തണുപ്പിനെയോ ഘനീഭവിക്കുന്നതിനെയോ ബാധിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. വെള്ളത്തിൽ സാധാരണയായി ധാരാളം ലവണങ്ങളും ധാതുക്കളും അടങ്ങിയിരിക്കുന്നതിനാലാണ് പ്രശ്നം ഉണ്ടാകുന്നത്. ഈ പദാർത്ഥങ്ങളെ ലയിപ്പിക്കാനുള്ള ജലത്തിൻ്റെ കഴിവ് ലയിക്കുന്നതിനെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു, അതിനാൽ വെള്ളം തണുക്കുകയോ ബാഷ്പീകരിക്കപ്പെടുകയോ ചെയ്താൽ, ലായനി അമിതമായി പൂരിതമാകാം: അതിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നതിനേക്കാൾ കൂടുതൽ അലിഞ്ഞുപോയ പദാർത്ഥങ്ങൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, അതിനാൽ ചില പദാർത്ഥങ്ങൾ പുറത്തുവരാൻ തുടങ്ങുന്നു. ചൂടുള്ളതും ഈർപ്പമുള്ളതുമായ വായു ഒരു തണുത്ത പ്രതലത്തെ അഭിമുഖീകരിക്കുമ്പോൾ പെട്ടെന്ന് തണുക്കുമ്പോൾ, അത് തണുത്ത ഗ്ലാസിൽ ഫോഗിംഗിന് കാരണമാകും, ഇത് അതേ തത്വമാണ്. മിക്ക കേസുകളിലും, എഞ്ചിനീയർമാർ ഈ സിസ്റ്റം ഓവർ-ഡിസൈൻ ചെയ്തുകൊണ്ട് ഈ പ്രശ്നം പരിഹരിക്കുന്നു, വാരണാസി പറഞ്ഞു: ആവശ്യത്തേക്കാൾ വലിയ പൈപ്പ് ഉപയോഗിക്കുക, ഉദാഹരണത്തിന്, ഫൗളിംഗ് ഭാഗിക തടസ്സത്തിന് കാരണമാകുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു, അല്ലെങ്കിൽ വലിയ ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണം, ഈ സാഹചര്യത്തിൽ ഹീറ്റ് എക്സ്ചേഞ്ചർ കീഴിൽ. ഈ പ്രശ്നം പുതിയതല്ലെന്ന് സുബ്രഹ്മണ്യം ചൂണ്ടിക്കാണിക്കുന്നു: "പുരാതന പാചക പാത്രങ്ങളിൽ ഇത്തരത്തിലുള്ള ശേഖരണമുണ്ട്," അദ്ദേഹം പറഞ്ഞു. "ഞങ്ങൾക്ക് ഇതുവരെ ഒരു നല്ല പരിഹാരമില്ല." വ്യാവസായിക തലത്തിൽ ഇത് ഇതുവരെ തെളിയിക്കപ്പെട്ടിട്ടില്ലെങ്കിലും, എംഐടി ടീം വികസിപ്പിച്ചെടുത്ത പുതിയ രീതി സ്കെയിൽ രൂപീകരണത്തിൻ്റെ വേഗതയിൽ കാര്യമായ സ്വാധീനം ചെലുത്തിയേക്കാം, കൂടാതെ പല കേസുകളിലും ഇത് പൂർണ്ണമായും തടയാം. അവരുടെ രീതി ലളിതമാണെന്ന് തോന്നുന്നു: ഉപരിതലത്തെ ഫലപ്രദമായി നാനോ ടെക്സ്ചർ ചെയ്യുകയും തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന ടെക്സ്ചർ ഒരു ലൂബ്രിക്കൻ്റ് ഉപയോഗിച്ച് പൂരിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ടെക്സ്ചർ പ്രധാനമായും ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന ബമ്പുകളുടെയും ഗ്രോവുകളുടെയും വലുപ്പത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു; കൃത്യമായ രൂപം പ്രശ്നമല്ലെന്ന് തോന്നുന്നു. അതിനാൽ, ഈ ടെക്സ്ചർ സൃഷ്ടിക്കാൻ വിവിധ സാങ്കേതിക വിദ്യകൾ ഉപയോഗിക്കാം - ഉപരിതലത്തിൽ ഒരു ടെക്സ്ചർ ചെയ്ത കോട്ടിംഗ് പ്രയോഗിക്കുകയോ രാസപരമായി അത് കൊത്തിവയ്ക്കുകയോ ചെയ്യുക. അനുയോജ്യമായ ഒരു ലൂബ്രിക്കൻ്റ് തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു പ്രക്രിയയും ഗവേഷകർ വിവരിച്ചു, അത് സ്കെയിൽ രൂപപ്പെടുന്ന ഊർജ്ജ തടസ്സം വർദ്ധിപ്പിക്കുക മാത്രമല്ല, ടെക്സ്ചർ ചെയ്ത സോളിഡുകളിലേക്ക് വ്യാപിക്കുകയും ഉപരിതലത്തെ "മിനുസമാർന്നതാക്കുകയും" സ്കെയിൽ രൂപീകരണത്തിന് ഉപയോഗിക്കാവുന്ന ന്യൂക്ലിയേഷൻ കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. സൈറ്റ്. സ്കെയിൽ രൂപീകരണം തടയുന്നതിനോ കുറയ്ക്കുന്നതിനോ ഉള്ള മുൻ ശ്രമങ്ങളിൽ സാധാരണയായി ധാതുക്കൾ ബന്ധിപ്പിക്കുന്നത് തടയാൻ ഉപരിതലത്തിൽ ഒരു കോട്ടിംഗ് (ടെഫ്ലോൺ പോലുള്ളവ) ചേർക്കുന്നത് ഉൾപ്പെടുന്നു. നോൺ-സ്റ്റിക്ക് ഫ്രൈയിംഗ് പാത്രങ്ങളിലെ കോട്ടിംഗുകൾ പലപ്പോഴും ഉപയോഗത്തോടെ നശിക്കുന്നതുപോലെ ഈ കോട്ടിംഗുകൾ തേഞ്ഞുപോകുന്നതാണ് ഈ രീതിയുടെ പ്രശ്നമെന്ന് വാരണാസി വിശദീകരിച്ചു. കോട്ടിങ്ങിൽ ചെറിയൊരു ദ്വാരമുണ്ടായാൽപ്പോലും സ്കെയിൽ രൂപപ്പെടാൻ തുടങ്ങുന്നതിനുള്ള ഇടം നൽകുമെന്ന് അദ്ദേഹം പറഞ്ഞു. പുതിയ രീതി ഉപയോഗിച്ച്, ഉപരിതലത്തിൽ നാനോ ടെക്സ്ചർ രൂപപ്പെട്ടുകഴിഞ്ഞാൽ, ഉപരിതലത്തിൽ എണ്ണയോ മറ്റ് ലൂബ്രിക്കറ്റിംഗ് ദ്രാവകമോ പ്രയോഗിക്കുന്നു. ചെറിയ നാനോ സ്കെയിൽ ഗ്രൂവുകൾ ഈ ദ്രാവകം പിടിച്ചെടുക്കുകയും കാപ്പിലറി പ്രവർത്തനത്തിലൂടെ അതിനെ മുറുകെ പിടിക്കുകയും ചെയ്യുന്നുവെന്ന് വാരണാസി പറഞ്ഞു. സോളിഡ് നോൺ-സ്റ്റിക്ക് കോട്ടിംഗുകളിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, ദ്രാവകത്തിന് ഏതെങ്കിലും വിടവുകൾ നികത്താൻ കഴിയും, ഉപരിതല ഘടനയിൽ പടരുന്നു, ചിലത് കഴുകിയാൽ, അത് തുടർച്ചയായി നിറയ്ക്കാൻ കഴിയും. മെക്കാനിക്കൽ തകരാറുണ്ടെങ്കിൽപ്പോലും ലൂബ്രിക്കൻ്റിന് ആ പ്രതലത്തിലേക്ക് മടങ്ങാൻ കഴിയുമെന്ന് സുബ്രഹ്മണ്യം പറഞ്ഞു. "അതിന് വളരെക്കാലം സുഗമമായി നിലനിർത്താൻ കഴിയും." ഈ ലൂബ്രിക്കറ്റിംഗ് പാളി വളരെ കനം കുറഞ്ഞതാണ്-ഏതാനും നൂറ് നാനോമീറ്റർ കനം മാത്രം- ദശാബ്ദങ്ങളോളം ഒരു പ്രതലത്തെ സംരക്ഷിക്കാൻ ഇതിന് ചെറിയ അളവിലുള്ള ലൂബ്രിക്കൻ്റ് മാത്രമേ ആവശ്യമുള്ളൂ. പൈപ്പ് ലൈനിൻ്റെ ഒരു ഭാഗത്ത് നിർമ്മിച്ച ഒരു റിസർവോയറിന് ഉപകരണങ്ങളുടെ ജീവിതത്തിലുടനീളം ലൂബ്രിക്കേഷൻ നൽകാൻ കഴിയുമെന്ന് വാരണാസി പറഞ്ഞു. എണ്ണ പൈപ്പ്ലൈനുകളുടെ കാര്യത്തിൽ, "ലൂബ്രിക്കൻ്റ് ഇതിനകം നിലവിലുണ്ട്", ഉപരിതല ഘടനയാൽ പിടിച്ചെടുക്കപ്പെട്ട എണ്ണയ്ക്ക് പൈപ്പ്ലൈനിൻ്റെ ഉപരിതലത്തെ സംരക്ഷിക്കാൻ കഴിയും. ഫ്രീബർഗ് സർവകലാശാലയിലെ ലബോറട്ടറി ഓഫ് ഇൻ്റർഫേസ് കെമിസ്ട്രി ആൻഡ് ഫിസിക്‌സിൻ്റെ മേധാവി യുർഗൻ റൂഹെ പഠനത്തിൽ ഉൾപ്പെട്ടിട്ടില്ല, ഇത് "വളരെ പ്രധാനപ്പെട്ട കണ്ടുപിടിത്തങ്ങളെയും പ്രധാനപ്പെട്ട ശാസ്ത്ര മുന്നേറ്റങ്ങളെയും" പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നുവെന്ന് പറഞ്ഞു. സ്കെയിൽ രൂപീകരണം കുറയ്ക്കുന്നതിനുള്ള ടീമിൻ്റെ രീതിയെ അദ്ദേഹം "പുതിയതും ക്രിയാത്മകവും" എന്ന് വിളിക്കുകയും "വെള്ളം ചൂടാക്കുകയും നീരാവി ഉത്പാദിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്ന എല്ലാ മേഖലകളിലും ഇത് സ്വാധീനം ചെലുത്താൻ സാധ്യതയുണ്ട്" എന്ന് പറഞ്ഞു. ലൂബ്രിക്കൻ്റിനും ടെക്‌സ്‌ചറിംഗ് രീതികൾക്കും ശേഷം, ഒരു പ്രത്യേക ആപ്ലിക്കേഷൻ്റെ ഏറ്റവും മികച്ചത് നിർണ്ണയിക്കാൻ കൂടുതൽ ലബോറട്ടറി പരിശോധനയ്ക്ക് ശേഷം, വെറും മൂന്ന് വർഷത്തിനുള്ളിൽ ഈ സിസ്റ്റം വാണിജ്യപരമായ ഉപയോഗത്തിന് തയ്യാറാകുമെന്ന് ഗവേഷകർ പറഞ്ഞു. ഈ പ്രവർത്തനത്തെ MIT എനർജി ഇനിഷ്യേറ്റീവ് പിന്തുണച്ചു.
പോസ്റ്റ് സമയം: ഡിസംബർ-08-2021
