Injiniyoyi suna tsara saman da ke sa ruwa ya tafasa sosai

Injiniyoyi suna tsara saman da ke sa ruwa ya tafasa sosai

Tafasa shine ingantaccen tsarin canja wurin makamashi tare da amfani mai mahimmanci a aikace-aikacen makamashi. Tsarin da ke zafi da ƙafewar ruwa na iya cinye makamashi da yawa idan sun fi dacewa. Tare da taimakon kulawar da aka tsara a hankali don kayan da ake amfani da su a cikin waɗannan tsarin, da masu bincike a MIT yanzu sun gano wata dabarar yin hakan.

Injiniyoyin sun yi amfani da haɗe-haɗe na nau'ikan gyare-gyaren ƙasa guda uku a ma'auni daban-daban. Ana ƙididdige canja wurin zafin zafi da farko ta hanyar saurin zafi mai mahimmanci (CHF) da kuma canjin canjin zafi (HTC).

Duk wani abu da ya inganta ɗaya daga cikin waɗannan sharuɗɗan yakan haifar da ƙara tsanantawa a cikin ƙirar kayan aiki, saboda yawanci ciniki ne tsakanin su biyun. Duk da haka, duka biyu suna da mahimmanci ga tasiri na tsarin. Bayan shekaru na aiki, ƙungiyar ta gano wata dabara don inganta halaye guda biyu a lokaci guda, godiya ga haɗa nau'ikan laushi da aka yi amfani da su a saman wani abu.

Ya yi karatu a MIT Youngsup Song Ph.D. 21 ya ce, "Dukkanin sigogi biyun suna da mahimmanci, amma haɓaka sigogin biyu tare yana da rikitarwa saboda suna da alaƙar ciniki. Dalili kuwa shi ne, idan muna da kumfa mai yawa a saman tafasasshen, yana nufin cewa tafasa yana da inganci sosai. Duk da haka, idan muna da kumfa da yawa a saman, za su iya haɗuwa, suna yin fim ɗin tururi a saman tafasasshen ruwa. "

"Wannan fim ɗin yana da juriya don canja wurin zafi daga saman zafi zuwa ruwa. Idan muna da tururi tsakanin saman da ruwa, yana hana saurin canja wurin zafi kuma yana rage ƙimar CHF.

An riga an yi nazarin yawancin abubuwan da ke cikin wannan sabon maganin saman, amma wannan sabon aikin shine na farko da ya nuna cewa ana iya haɗa waɗannan hanyoyin don shawo kan cinikin da ke tsakanin ma'auni guda biyu.

Za'a iya sarrafa kumbura akan saman ta hanyar ƙari da yawa cavities ko microscale dents. Wannan yana kama kumfa yadda ya kamata a wuraren da aka haɗe kuma yana hana su yadawa cikin suturar zafi. Don hana fim ɗin haɓakawa, injiniyoyin da ke cikin wannan binciken sun ƙirƙira ɗimbin ƙwanƙwasa, kowane milimita 10 faɗi kuma ya rabu da kusan milimita 2.

Duk da haka, wannan rabuwa kuma yana rage yawan kumfa a saman, wanda zai iya rage tasirin tafasa. Don rama wannan, da masana kimiyya an yi amfani da jiyya na ƙasa akan ƙaramin sikelin da yawa, yana samar da ƙananan kututtuka da tsagi akan sikelin nanometer, ƙara girman sararin samaniya da haɓaka ƙimar ƙashin ƙura a ƙarƙashin kumfa.

A cikin gwaje-gwajen, da masana kimiyya ya haifar da cavities a cikin cibiyoyin jerin ginshiƙai a saman kayan. Wadannan ginshiƙai, haɗe tare da nanostructures, suna inganta shayar da ruwa daga tushe zuwa sama, inganta tsarin tafasa, samar da ƙarin farfajiyar da aka fallasa ga ruwa.

Song ya ce, )"A haɗe, uku" yadudduka" na saman rubutu - rabe rabe, fil, da nanoscale rubutu - samar da ingantacciyar inganci ga tsarin tafasa."

“Wadannan ƙananan ƙwayoyin cuta suna bayyana matsayi inda kumfa suka bayyana. Amma ta hanyar raba waɗannan cavities da milimita 2, muna raba kumfa kuma muna rage kumfa coalescence."

"Yayin da aikinsu ya tabbatar da cewa haɗin waɗannan nau'ikan jiyya na saman na iya yin aiki da cimma tasirin da ake so, an yi wannan aikin a ƙarƙashin ƙananan yanayin dakin gwaje-gwaje waɗanda ba za su iya yin saurin haɓaka zuwa na'urori masu amfani ba. Wadannan gine-ginen da muke ƙirƙira bai kamata su yi girma a cikin sigar su na yanzu ba, amma an yi amfani da su don tabbatar da cewa wannan tsarin zai iya aiki. Mataki na gaba zai kasance nemo wasu hanyoyi daban-daban don ƙirƙirar ire-iren waɗannan nau'ikan kayan kwalliyar saman ta yadda waɗannan hanyoyin za su iya yin girma cikin sauƙi zuwa ma'auni masu amfani."

"Nuna cewa za mu iya sarrafa saman ta wannan hanya don haɓakawa shine mataki na farko. Don haka mataki na gaba shi ne yin tunani game da hanyoyin da za a iya daidaita su.”

Wang ya ce, "Akwai wasu ƙananan ƙananan aikace-aikacen da za su iya amfani da wannan tsari a halin yanzu, irin su kula da zafin jiki na na'urorin lantarki, wani yanki da ke zama mafi mahimmanci yayin da na'urori na semiconductor ke karami, kuma sarrafa abubuwan da suke da shi na zafi ya zama mafi girma. mafi mahimmanci."

"Akwai sarari a can inda hakan ke da mahimmanci."

Maganar Diary:

  1. Youngsup Song et al. Tsarukan matsayi na Layer uku don matsanancin aikin canja wurin zafi a cikin wuraren iyo. Yuni 20, 2022; Na gaba kayan. DOI: 10.1002/adma.202200899

Labarai masu alaka

Leave a Comment

kuskure: