புதிய மேற்பரப்பு சிகிச்சையானது சுண்ணாம்பு அளவை உருவாக்குவதை தடுக்கிறது | எம்ஐடி செய்திகள்

நீங்கள் அதை சமையலறை சமையல் பாத்திரங்கள் அல்லது பழைய நீர் குழாய்களில் பார்த்திருக்கலாம்: கடினமான, கனிமங்கள் நிறைந்த நீர் காலப்போக்கில் செதில் வைப்புகளை விட்டுவிடும். இது வீட்டிலுள்ள குழாய்கள் மற்றும் சமையல் பாத்திரங்களில் மட்டுமல்ல, எண்ணெய் மற்றும் இயற்கை எரிவாயுவைக் கொண்டு செல்லும் குழாய்கள் மற்றும் வால்வுகள் மற்றும் மின் உற்பத்தி நிலையங்களில் குளிர்ச்சியான தண்ணீரைக் கொண்டு செல்லும் குழாய்களிலும் ஏற்படுகிறது. அளவானது திறமையின்மை, வேலையில்லா நேரம் மற்றும் பராமரிப்பு சிக்கல்களை ஏற்படுத்தும் என்பது அனைவரும் அறிந்ததே. எண்ணெய் மற்றும் எரிவாயு துறையில், அளவு சில நேரங்களில் குறைந்தபட்சம் தற்காலிகமாக, செயல்பாட்டு கிணறுகளை முழுமையாக மூடுவதற்கு வழிவகுக்கிறது. எனவே, இந்த சிக்கலைத் தீர்ப்பது பெரிய வெகுமதிகளைத் தரக்கூடும். இப்போது, ​​MIT ஆராய்ச்சியாளர்களின் குழு இந்த மிகப்பெரிய ஆனால் அதிகம் அறியப்படாத பிரச்சனைக்கு சாத்தியமான தீர்வைக் கொண்டு வந்துள்ளது. ஒரு புதிய மேற்பரப்பு சிகிச்சை-மேற்பரப்பின் நானோ-உருவாக்கம் மற்றும் பின்னர் மசகு திரவத்தைப் பயன்படுத்துதல்-குறைந்தபட்சம் பத்து மடங்கு அளவைக் குறைக்கும் என்று அவர்கள் கண்டறிந்தனர். இந்த வாரம், ஆராய்ச்சியின் முடிவுகள் ஜர்னல் ஆஃப் அட்வான்ஸ்டு மெட்டீரியல்ஸ் இன்டர்ஃபேஸில் வெளியிடப்பட்டன. இந்த கட்டுரையை பட்டதாரி மாணவர் ஸ்ரீனிவாஸ் சுப்ரமணியம், முதுகலை பட்டதாரி கிசெல் அசிமி மற்றும் எம்ஐடியில் மெக்கானிக்கல் இன்ஜினியரிங் துறையில் கடல் பயன்பாட்டு இணைப் பேராசிரியரான கிருபா வாரணாசி ஆகியோர் எழுதியுள்ளனர். "நீங்கள் கிட்டத்தட்ட எங்கும் [அளவை] பார்க்க முடியும்," வாரணாசி கூறினார். வீட்டில், இந்த வைப்புக்கள் பெரும்பாலும் எரிச்சலூட்டும், ஆனால் தொழில்துறையில், அவை "உற்பத்தி குறைப்புக்கு வழிவகுக்கும், மேலும் [அவற்றை] அகற்றும் முறை சுற்றுச்சூழலுக்கு தீங்கு விளைவிக்கும்", பொதுவாக கடுமையான இரசாயனங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. மின் உற்பத்தி நிலையங்கள் மற்றும் உப்புநீக்கும் ஆலைகளில், அளவு குறிப்பிடத்தக்க திறன் இழப்புகளை ஏற்படுத்தும், ஏனெனில் இது வெப்பத் தடையாக செயல்படுகிறது மற்றும் வெப்பப் பரிமாற்றியில் குளிர்ச்சி அல்லது ஒடுக்கத்தை பாதிக்கிறது. பொதுவாக நீரில் கரைந்த உப்புக்கள் மற்றும் தாதுக்கள் அதிகம் இருப்பதால் பிரச்சனை எழுகிறது. இந்த பொருட்களைக் கரைக்கும் நீரின் திறன் கரைதிறனைப் பொறுத்தது, எனவே நீர் குளிர்ந்தால் அல்லது ஆவியாகிவிட்டால், கரைசல் மிகைப்படுத்தப்படலாம்: இது வைத்திருக்கக்கூடியதை விட அதிக கரைந்த பொருட்களைக் கொண்டுள்ளது, எனவே சில பொருட்கள் வெளியேறத் தொடங்குகின்றன. குளிர்ந்த மேற்பரப்பை சந்திக்கும் போது சூடான மற்றும் ஈரப்பதமான காற்று திடீரென குளிர்ச்சியடையும் போது, ​​அது குளிர் கண்ணாடி மீது மூடுபனியை ஏற்படுத்தும், இது அதே கொள்கையாகும். பெரும்பாலான சந்தர்ப்பங்களில், பொறியாளர்கள் கணினியை அதிகமாக வடிவமைப்பதன் மூலம் இந்த சிக்கலைத் தீர்க்கிறார்கள், வாரணாசி கூறினார்: தேவையை விட மிகப் பெரிய குழாயைப் பயன்படுத்துங்கள், எடுத்துக்காட்டாக, கறைபடிதல் பகுதி அடைப்பு அல்லது பெரிய பரப்பளவை ஏற்படுத்தும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது, இந்த விஷயத்தில் வெப்பப் பரிமாற்றி கீழ். இந்த பிரச்சனை புதிதல்ல என்று சுப்ரமணியம் சுட்டிக்காட்டுகிறார்: "பண்டைய சமையல் பாத்திரங்களில் இந்த வகையான குவிப்பு உள்ளது," என்று அவர் கூறினார். "எங்களிடம் இன்னும் நல்ல தீர்வு இல்லை." தொழில்துறை அளவில் இது இன்னும் நிரூபிக்கப்படவில்லை என்றாலும், MIT குழுவால் உருவாக்கப்பட்ட புதிய முறை அளவு உருவாக்கத்தின் வேகத்தில் குறிப்பிடத்தக்க தாக்கத்தை ஏற்படுத்தக்கூடும், மேலும் பல சந்தர்ப்பங்களில் அதை முற்றிலும் தடுக்கலாம். அவற்றின் முறை எளிமையானது: மேற்பரப்பை திறம்பட நானோ டெக்ஸ்ச்சர் செய்து அதன் விளைவாக வரும் அமைப்பை மசகு எண்ணெய் மூலம் நிரப்புகிறது. அமைப்பு முக்கியமாக உற்பத்தி செய்யப்பட்ட புடைப்புகள் மற்றும் பள்ளங்களின் அளவைப் பொறுத்தது; துல்லியமான வடிவம் முக்கியமில்லை. எனவே, இந்த அமைப்பை உருவாக்க பல்வேறு நுட்பங்களைப் பயன்படுத்தலாம் - மேற்பரப்பில் ஒரு கடினமான பூச்சு அல்லது வேதியியல் முறையில் அதை பொறிப்பது உட்பட. தகுந்த மசகு எண்ணெயைத் தேர்ந்தெடுப்பதற்கான செயல்முறையையும் ஆராய்ச்சியாளர்கள் விவரித்தனர், இது அளவினால் உருவாகும் ஆற்றல் தடையை அதிகரிப்பது மட்டுமல்லாமல், கடினமான திடப்பொருளுக்கு பரவுகிறது, மேற்பரப்பை "மென்மையானதாக" ஆக்குகிறது மற்றும் அளவு உருவாக்கத்திற்கு பயன்படுத்தக்கூடிய அணுக்கருவைக் குறைக்கிறது. தளம். அளவு உருவாவதைத் தடுக்க அல்லது குறைப்பதற்கான முந்தைய முயற்சிகள், தாதுக்கள் அதனுடன் பிணைக்கப்படுவதைத் தடுக்க மேற்பரப்பில் ஒரு பூச்சு (டெல்ஃபான் போன்றவை) சேர்ப்பதை உள்ளடக்கியது. இந்த முறையின் பிரச்சனை என்னவென்றால், நான்-ஸ்டிக் பிரையிங் பான்களில் உள்ள பூச்சுகள் அடிக்கடி பயன்படுத்தும்போது சிதைந்து போவது போல, இந்த பூச்சுகள் தேய்ந்து போவதாக வாரணாசி விளக்கினார். பூச்சுகளில் ஒரு சிறிய துளை இருந்தாலும், அது அளவு உருவாகத் தொடங்குவதற்கு ஒரு இடத்தை வழங்குகிறது என்று அவர் கூறினார். புதிய முறையைப் பயன்படுத்தி, மேற்பரப்பில் நானோ அமைப்பு உருவானவுடன், எண்ணெய் அல்லது பிற மசகு திரவம் மேற்பரப்பில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. சிறிய நானோ அளவிலான பள்ளங்கள் இந்த திரவத்தை கைப்பற்றி, தந்துகி நடவடிக்கை மூலம் அதை உறுதியாக வைத்திருக்கும் என்று வாரணாசி கூறினார். திடமான ஒட்டாத பூச்சுகளைப் போலன்றி, எந்த இடைவெளியையும் நிரப்ப திரவம் பாயும், மேற்பரப்பு அமைப்பில் பரவுகிறது, மேலும் சில கழுவப்பட்டால், அதை தொடர்ந்து நிரப்ப முடியும். "இயந்திர சேதம் ஏற்பட்டாலும், மசகு எண்ணெய் அந்த மேற்பரப்பில் திரும்ப முடியும்," சுப்ரமணியம் கூறினார். "இது நீண்ட காலத்திற்கு அதன் மென்மையை பராமரிக்க முடியும்." இந்த மசகு அடுக்கு மிகவும் மெல்லியதாக இருப்பதால் - சில நூறு நானோமீட்டர்கள் மட்டுமே தடிமனாக உள்ளது - பல தசாப்தங்களாக ஒரு மேற்பரப்பைப் பாதுகாக்க சிறிய அளவிலான மசகு எண்ணெய் மட்டுமே தேவைப்படுகிறது. குழாயின் ஒரு பகுதியில் கட்டப்பட்ட நீர்த்தேக்கம், உபகரணங்களின் வாழ்நாள் முழுவதும் லூப்ரிகேஷன் வழங்க முடியும் என்று வாரணாசி கூறினார். எண்ணெய் குழாய்களின் விஷயத்தில், "மசகு எண்ணெய் ஏற்கனவே உள்ளது", மேற்பரப்பு அமைப்பால் கைப்பற்றப்பட்ட எண்ணெய் குழாயின் மேற்பரப்பைப் பாதுகாக்கும். ஃப்ரீபர்க் பல்கலைக்கழகத்தின் இடைமுக வேதியியல் மற்றும் இயற்பியல் ஆய்வகத்தின் தலைவரான ஜூர்கன் ரூஹே, ஆய்வில் ஈடுபடவில்லை, இது "மிக முக்கியமான கண்டுபிடிப்புகள் மற்றும் முக்கியமான அறிவியல் முன்னேற்றங்களை" பிரதிபலிக்கிறது என்று கூறினார். அவர் குழுவின் அளவைக் குறைக்கும் முறையை "புதிய மற்றும் ஆக்கப்பூர்வமானது" என்று அழைத்தார் மேலும் "தண்ணீரை சூடாக்கி நீராவி உருவாகும் அனைத்து பகுதிகளிலும் இது சாத்தியமான தாக்கத்தை ஏற்படுத்தக்கூடும்" என்றார். லூப்ரிகண்ட் மற்றும் டெக்ஸ்ச்சரிங் முறைகளுக்குப் பிறகு, ஒரு குறிப்பிட்ட பயன்பாட்டிற்கான சிறந்ததைத் தீர்மானிக்க மேலும் ஆய்வக சோதனைக்குப் பிறகு, மூன்று ஆண்டுகளில் கணினி வணிக பயன்பாட்டிற்கு தயாராகிவிடும் என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் தெரிவித்தனர். இந்த வேலை MIT எனர்ஜி முன்முயற்சியால் ஆதரிக்கப்பட்டது.