लंबे समय से चली आ रही हीट ट्रांसफर की समस्याओं का समाधान |एमआईटी न्यूज

यह एक ऐसा सवाल है जिसने सदियों से वैज्ञानिकों को परेशान किया है।लेकिन, $ 625,000 अमेरिकी ऊर्जा विभाग (DoE) अर्ली करियर डिस्टिंग्विश्ड सर्विस अवार्ड से उत्साहित, परमाणु विज्ञान और इंजीनियरिंग विभाग (NSE) में सहायक प्रोफेसर, माटेओ बुक्की, एक उत्तर के करीब पहुंचने की उम्मीद कर रहे हैं।
चाहे आप पास्ता के लिए पानी का एक बर्तन गर्म कर रहे हों या परमाणु रिएक्टर डिजाइन कर रहे हों, एक घटना-उबलना-दोनों प्रक्रियाओं के लिए कुशलता से महत्वपूर्ण है।
“उबलना एक बहुत ही कुशल गर्मी हस्तांतरण तंत्र है;इस तरह सतह से बड़ी मात्रा में गर्मी हटा दी जाती है, यही कारण है कि इसका उपयोग कई उच्च शक्ति घनत्व अनुप्रयोगों में किया जाता है," बुकी ने कहा।उपयोग उदाहरण: परमाणु रिएक्टर।
बिन बुलाए के लिए, उबलना सरल दिखता है - बुलबुले बनते हैं जो फट जाते हैं, गर्मी को दूर करते हैं।लेकिन क्या होगा अगर इतने सारे बुलबुले बनते हैं और आपस में जुड़ जाते हैं, जिससे भाप की एक लकीर बन जाती है जो आगे गर्मी हस्तांतरण को रोकती है?ऐसी समस्या एक प्रसिद्ध संस्था है जिसे उबलते संकट के रूप में जाना जाता है।इससे परमाणु रिएक्टर में थर्मल भगोड़ा और ईंधन की छड़ें विफल हो जाएंगी।इसलिए, "उन परिस्थितियों को समझना और पहचानना जिनके तहत उबलता हुआ संकट उत्पन्न हो सकता है, अधिक कुशल और लागत-प्रतिस्पर्धी परमाणु रिएक्टरों को विकसित करने के लिए महत्वपूर्ण है," बुच ने कहा।
1926 से लगभग एक सदी पहले सिमरिंग संकट पर प्रारंभिक लेखन। हालांकि बहुत काम किया गया है, "यह स्पष्ट है कि हमें कोई जवाब नहीं मिला है," बुकी ने कहा।उबलता संकट एक समस्या बना हुआ है, क्योंकि मॉडलों की प्रचुरता के बावजूद, उन्हें साबित करने या उन्हें खारिज करने के लिए प्रासंगिक घटनाओं को मापना मुश्किल है।"[उबलना] एक प्रक्रिया है जो बहुत, बहुत छोटे पैमाने पर और बहुत ही कम समय में होती है," बुकी ने कहा।"हम वास्तव में क्या चल रहा है और परिकल्पनाओं का परीक्षण करने के लिए आवश्यक विवरण के स्तर के साथ इसे नहीं देख सकते हैं।"
लेकिन पिछले कुछ वर्षों में, बुकी और उनकी टीम निदान विकसित कर रही है जो उबलने से संबंधित घटनाओं को माप सकती है और क्लासिक प्रश्न का एक बहुत ही आवश्यक उत्तर प्रदान कर सकती है।निदान दृश्य प्रकाश का उपयोग करके अवरक्त तापमान माप विधियों पर आधारित है।"इन दो तकनीकों के संयोजन से, मुझे लगता है कि हम लंबे समय तक गर्मी हस्तांतरण के सवालों का जवाब देने के लिए तैयार होंगे और खरगोश के छेद से बाहर निकलने में सक्षम होंगे," बुकी ने कहा।परमाणु ऊर्जा कार्यक्रम से अमेरिकी ऊर्जा विभाग अनुदान इस अध्ययन और बुकी के अन्य शोध प्रयासों में मदद करेगा।
बुकी के लिए, जो इटली के फ्लोरेंस के पास एक छोटे से शहर Citta di Castello में पले-बढ़े हैं, पहेलियों को सुलझाना कोई नई बात नहीं है।बुच की मां एक प्राथमिक विद्यालय की शिक्षिका थीं।उनके पिता की एक मशीन की दुकान थी जिसने बुकी के वैज्ञानिक शौक को आगे बढ़ाया।“बचपन में मैं लेगो का बहुत बड़ा प्रशंसक था।यह जुनून था।'
हालांकि इटली ने अपने प्रारंभिक वर्षों के दौरान परमाणु ऊर्जा में भारी गिरावट का अनुभव किया, लेकिन इस विषय ने बुकी को आकर्षित किया।इस क्षेत्र में नौकरी के अवसर अनिश्चित थे, लेकिन बुकी ने गहरी खुदाई करने का फैसला किया।"अगर मुझे अपने शेष जीवन के लिए कुछ करना है, तो यह उतना अच्छा नहीं है जितना मैं चाहूंगा," उन्होंने मजाक किया।बुकी ने पीसा विश्वविद्यालय में परमाणु इंजीनियरिंग स्नातक और स्नातकोत्तर अध्ययन किया।
गर्मी हस्तांतरण तंत्र में उनकी रुचि उनके डॉक्टरेट अनुसंधान में निहित थी, जिस पर उन्होंने पेरिस में फ्रांसीसी वैकल्पिक ऊर्जा और परमाणु ऊर्जा आयोग (सीईए) में काम किया था।वहां, एक सहयोगी ने उबलते पानी के संकट पर काम करने का सुझाव दिया।इस बार, बुकी ने एमआईटी के एनएसई पर अपनी नजरें जमाईं और संस्थान के शोध के बारे में पूछताछ करने के लिए प्रोफेसर जैकोपो बुओंगिओर्नो से संपर्क किया।बुकी को एमआईटी में अनुसंधान के लिए सीईए में धन जुटाना पड़ा।वह 2013 के बोस्टन मैराथन बमबारी से कुछ दिन पहले एक राउंड-ट्रिप टिकट के साथ पहुंचे।लेकिन तब से बुच्ची वहीं रहे, एक शोध वैज्ञानिक और फिर एनएसई में सहायक प्रोफेसर बने।
बुकी ने स्वीकार किया कि जब उन्होंने पहली बार एमआईटी में दाखिला लिया था, तब उन्हें अपने पर्यावरण के साथ तालमेल बिठाने में कठिनाई हुई थी, लेकिन सहयोगियों के साथ काम और दोस्ती - वह एनएसई के गुआनयू सु और रेजा अज़ीज़्यान को अपना सबसे अच्छा दोस्त मानते हैं - शुरुआती गलतफहमी को दूर करने में मदद की।
बॉइल डायग्नोस्टिक्स के अलावा, बुक्की और उनकी टीम प्रायोगिक अनुसंधान के साथ कृत्रिम बुद्धिमत्ता को संयोजित करने के तरीकों पर भी काम कर रही है।उनका दृढ़ विश्वास है कि "उन्नत डायग्नोस्टिक्स, मशीन लर्निंग और उन्नत मॉडलिंग टूल का एकीकरण एक दशक के भीतर फल देगा।"
बुकी की टीम उबलती गर्मी हस्तांतरण प्रयोगों के संचालन के लिए एक स्व-निहित प्रयोगशाला विकसित कर रही है।मशीन लर्निंग द्वारा संचालित, सेटअप तय करता है कि टीम द्वारा निर्धारित सीखने के उद्देश्यों के आधार पर कौन से प्रयोग चलाए जाएँ।"हम एक सवाल पूछ रहे हैं कि मशीन उन सवालों के जवाब देने के लिए आवश्यक प्रयोगों के प्रकार को अनुकूलित करके उत्तर देगी," बुकी ने कहा।"मुझे ईमानदारी से लगता है कि यह अगला सीमांत है जो उबल रहा है।"
बुच ने इस क्षेत्र में आगे के शोध के लिए अपने उत्साह के बारे में कहा, "जब आप एक पेड़ पर चढ़ते हैं और शीर्ष पर पहुंचते हैं, तो आप महसूस करते हैं कि क्षितिज व्यापक और अधिक सुंदर है।"
यहां तक ​​कि नई ऊंचाइयों के लिए प्रयास कर रहे बुच्ची यह नहीं भूले हैं कि वह कहां से आए हैं।1990 के फीफा विश्व कप की इटली की मेजबानी की याद में, पोस्टरों की एक श्रृंखला कोलोसियम के अंदर फुटबॉल स्टेडियम को दिखाती है, जो उनके घर और कार्यालय में गर्व की जगह है।अल्बर्टो बुर्री द्वारा बनाए गए इन पोस्टरों का भावुक मूल्य है: इतालवी कलाकार (अब मृतक) भी बुच्ची के गृहनगर, सिट्टा डी कास्टेलो से थे।


पोस्ट समय: अगस्त-10-2022