ദീർഘകാല ഹീറ്റ് ട്രാൻസ്ഫർ പ്രശ്നങ്ങൾ പരിഹരിക്കുന്നു |എംഐടി വാർത്ത

ഒരു നൂറ്റാണ്ടായി ശാസ്ത്രജ്ഞരെ കുഴക്കുന്ന ചോദ്യമാണിത്.എന്നാൽ, $625,000 യുഎസ് ഡിപ്പാർട്ട്‌മെന്റ് ഓഫ് എനർജി (DoE) ഏർലി കരിയർ ഡിസ്റ്റിംഗ്വിഷ്ഡ് സർവീസ് അവാർഡ് നൽകി, ന്യൂക്ലിയർ സയൻസ് ആൻഡ് എഞ്ചിനീയറിംഗ് ഡിപ്പാർട്ട്‌മെന്റിലെ (NSE) അസിസ്റ്റന്റ് പ്രൊഫസറായ മാറ്റിയോ ബുച്ചി ഒരു ഉത്തരത്തിലേക്ക് അടുക്കുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു.
നിങ്ങൾ പാസ്തയ്‌ക്കായി ഒരു പാത്രം വെള്ളം ചൂടാക്കുകയാണെങ്കിലും അല്ലെങ്കിൽ ഒരു ആണവ റിയാക്ടർ രൂപകൽപന ചെയ്യുകയാണെങ്കിലും, ഒരു പ്രതിഭാസം - തിളപ്പിക്കൽ - രണ്ട് പ്രക്രിയകൾക്കും കാര്യക്ഷമമായി നിർണായകമാണ്.
“തിളപ്പിക്കൽ വളരെ കാര്യക്ഷമമായ താപ കൈമാറ്റ സംവിധാനമാണ്;ഉപരിതലത്തിൽ നിന്ന് വലിയ അളവിൽ ചൂട് നീക്കം ചെയ്യുന്നത് ഇങ്ങനെയാണ്, അതിനാലാണ് ഉയർന്ന പവർ ഡെൻസിറ്റി ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്നത്, ”ബുച്ചി പറഞ്ഞു.ഉപയോഗ ഉദാഹരണം: ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടർ.
അറിയാത്തവർക്ക്, തിളപ്പിക്കൽ ലളിതമായി തോന്നുന്നു - കുമിളകൾ രൂപം കൊള്ളുന്നു, അത് പൊട്ടിത്തെറിക്കുകയും ചൂട് നീക്കം ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു.എന്നാൽ കൂടുതൽ താപ കൈമാറ്റം തടയുന്ന നീരാവി ഒരു സ്ട്രീക്ക് സൃഷ്ടിച്ച് നിരവധി കുമിളകൾ രൂപപ്പെടുകയും ഒന്നിച്ചുചേരുകയും ചെയ്താലോ?അത്തരമൊരു പ്രശ്നം തിളയ്ക്കുന്ന പ്രതിസന്ധി എന്നറിയപ്പെടുന്ന ഒരു അറിയപ്പെടുന്ന സ്ഥാപനമാണ്.ഇത് തെർമൽ റൺവേയിലേക്കും ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടറിലെ ഇന്ധന ദണ്ഡുകളുടെ പരാജയത്തിലേക്കും നയിക്കും.അതിനാൽ, "തിളയ്ക്കുന്ന പ്രതിസന്ധി ഉണ്ടാകാൻ സാധ്യതയുള്ള സാഹചര്യങ്ങൾ മനസ്സിലാക്കുന്നതും തിരിച്ചറിയുന്നതും കൂടുതൽ കാര്യക്ഷമവും ചെലവ് കുറഞ്ഞതുമായ ആണവ റിയാക്ടറുകൾ വികസിപ്പിക്കുന്നതിന് നിർണായകമാണ്," ബുച്ച് പറഞ്ഞു.
ആഞ്ഞടിക്കുന്ന പ്രതിസന്ധിയെക്കുറിച്ചുള്ള ആദ്യകാല രചനകൾ 1926-ന് ഏതാണ്ട് ഒരു നൂറ്റാണ്ട് മുമ്പുള്ളതാണ്. ഒരുപാട് ജോലികൾ ചെയ്തിട്ടുണ്ടെങ്കിലും, "ഞങ്ങൾക്ക് ഉത്തരം കണ്ടെത്തിയിട്ടില്ലെന്ന് വ്യക്തമാണ്," ബുച്ചി പറഞ്ഞു.തിളയ്ക്കുന്ന പ്രതിസന്ധികൾ ഒരു പ്രശ്നമായി തുടരുന്നു, കാരണം മോഡലുകളുടെ സമൃദ്ധി ഉണ്ടായിരുന്നിട്ടും, അവ തെളിയിക്കുന്നതിനോ നിരാകരിക്കുന്നതിനോ വേണ്ടി പ്രസക്തമായ പ്രതിഭാസങ്ങൾ അളക്കാൻ പ്രയാസമാണ്."[തിളപ്പിക്കൽ] വളരെ വളരെ ചെറിയ തോതിലും വളരെ ചുരുങ്ങിയ സമയത്തിനുള്ളിലും സംഭവിക്കുന്ന ഒരു പ്രക്രിയയാണ്," ബുച്ചി പറഞ്ഞു."യഥാർത്ഥത്തിൽ എന്താണ് സംഭവിക്കുന്നതെന്ന് മനസിലാക്കുന്നതിനും അനുമാനങ്ങൾ പരീക്ഷിക്കുന്നതിനും ആവശ്യമായ വിശദാംശങ്ങളുടെ തലത്തിൽ ഞങ്ങൾക്ക് ഇത് കാണാൻ കഴിയില്ല."
എന്നാൽ കഴിഞ്ഞ കുറച്ച് വർഷങ്ങളായി, തിളയ്ക്കുന്നതുമായി ബന്ധപ്പെട്ട പ്രതിഭാസങ്ങൾ അളക്കാനും ഒരു ക്ലാസിക് ചോദ്യത്തിന് വളരെ ആവശ്യമായ ഉത്തരം നൽകാനും കഴിയുന്ന ഡയഗ്നോസ്റ്റിക്സ് ബുച്ചിയും സംഘവും വികസിപ്പിച്ചെടുക്കുന്നു.ദൃശ്യപ്രകാശം ഉപയോഗിച്ച് ഇൻഫ്രാറെഡ് താപനില അളക്കുന്ന രീതികളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ് രോഗനിർണയം."ഈ രണ്ട് സാങ്കേതികവിദ്യകളും സംയോജിപ്പിക്കുന്നതിലൂടെ, ദീർഘകാല താപ കൈമാറ്റ ചോദ്യങ്ങൾക്ക് ഉത്തരം നൽകാൻ ഞങ്ങൾ തയ്യാറാകുമെന്നും മുയൽ ദ്വാരത്തിൽ നിന്ന് പുറത്തുകടക്കാൻ കഴിയുമെന്നും ഞാൻ കരുതുന്നു," ബുച്ചി പറഞ്ഞു.ന്യൂക്ലിയർ പവർ പ്രോഗ്രാമിൽ നിന്നുള്ള യുഎസ് ഡിപ്പാർട്ട്‌മെന്റ് ഓഫ് എനർജി ഗ്രാന്റുകൾ ഈ പഠനത്തെയും ബുച്ചിയുടെ മറ്റ് ഗവേഷണ ശ്രമങ്ങളെയും സഹായിക്കും.
ഇറ്റലിയിലെ ഫ്ലോറൻസിനടുത്തുള്ള സിറ്റാ ഡി കാസ്റ്റെല്ലോ എന്ന ചെറുപട്ടണത്തിൽ വളർന്ന ബുച്ചിയെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം പസിലുകൾ പരിഹരിക്കുന്നത് പുതുമയുള്ള കാര്യമല്ല.ബുച്ചിന്റെ അമ്മ ഒരു പ്രാഥമിക സ്കൂൾ അധ്യാപികയായിരുന്നു.ബുച്ചിയുടെ ശാസ്ത്രീയ ഹോബി വളർത്തിയെടുക്കുന്ന ഒരു മെഷീൻ ഷോപ്പ് അദ്ദേഹത്തിന്റെ പിതാവിന് ഉണ്ടായിരുന്നു.“കുട്ടിക്കാലത്ത് ഞാൻ ലെഗോയുടെ വലിയ ആരാധകനായിരുന്നു.അത് അഭിനിവേശമായിരുന്നു, ”അദ്ദേഹം കൂട്ടിച്ചേർത്തു.
ഇറ്റലി അതിന്റെ രൂപീകരണ വർഷങ്ങളിൽ ആണവോർജ്ജത്തിൽ ഗുരുതരമായ ഇടിവ് നേരിട്ടെങ്കിലും, വിഷയം ബുച്ചിയെ ആകർഷിച്ചു.ഈ മേഖലയിലെ തൊഴിലവസരങ്ങൾ അനിശ്ചിതത്വത്തിലായിരുന്നു, പക്ഷേ കൂടുതൽ ആഴത്തിൽ കുഴിക്കാൻ ബുച്ചി തീരുമാനിച്ചു.“എന്റെ ജീവിതകാലം മുഴുവൻ എനിക്ക് എന്തെങ്കിലും ചെയ്യേണ്ടിവന്നാൽ, അത് ഞാൻ ആഗ്രഹിക്കുന്നത്ര നല്ലതല്ല,” അദ്ദേഹം തമാശ പറഞ്ഞു.ബുച്ചി ന്യൂക്ലിയർ എഞ്ചിനീയറിംഗ് ബിരുദവും ബിരുദാനന്തര ബിരുദവും പിസ സർവകലാശാലയിൽ പഠിച്ചു.
പാരീസിലെ ഫ്രഞ്ച് കമ്മീഷൻ ഫോർ ആൾട്ടർനേറ്റീവ് എനർജി ആൻഡ് ആറ്റോമിക് എനർജിയിൽ (സിഇഎ) ജോലി ചെയ്ത ഡോക്ടറൽ ഗവേഷണത്തിലാണ് ഹീറ്റ് ട്രാൻസ്ഫർ മെക്കാനിസങ്ങളിലുള്ള അദ്ദേഹത്തിന്റെ താൽപ്പര്യം വേരൂന്നിയത്.അവിടെ, ഒരു സഹപ്രവർത്തകൻ തിളയ്ക്കുന്ന വെള്ളത്തിന്റെ പ്രതിസന്ധി പരിഹരിക്കാൻ നിർദ്ദേശിച്ചു.ഇത്തവണ, ബുച്ചി തന്റെ ലക്ഷ്യം എംഐടിയുടെ എൻഎസ്ഇയിൽ സ്ഥാപിക്കുകയും ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ടിന്റെ ഗവേഷണത്തെക്കുറിച്ച് അന്വേഷിക്കാൻ പ്രൊഫസർ ജാക്കോപോ ബ്യൂൺജിയോർണോയെ ബന്ധപ്പെടുകയും ചെയ്തു.എംഐടിയിലെ ഗവേഷണത്തിനായി ബുച്ചിക്ക് സിഇഎയിൽ ഫണ്ട് ശേഖരിക്കേണ്ടി വന്നു.2013-ലെ ബോസ്റ്റൺ മാരത്തൺ സ്‌ഫോടനത്തിന് ദിവസങ്ങൾക്ക് മുമ്പാണ് അദ്ദേഹം യാത്രാ ടിക്കറ്റുമായി എത്തിയത്.എന്നാൽ അതിനുശേഷം ബുച്ചി അവിടെ താമസിച്ചു, ഗവേഷണ ശാസ്ത്രജ്ഞനും തുടർന്ന് എൻഎസ്ഇയിൽ അസിസ്റ്റന്റ് പ്രൊഫസറും ആയി.
എംഐടിയിൽ ചേരുമ്പോൾ തന്റെ ചുറ്റുപാടുമായി പൊരുത്തപ്പെടാൻ തനിക്ക് ബുദ്ധിമുട്ടായിരുന്നുവെന്ന് ബുച്ചി സമ്മതിക്കുന്നു, എന്നാൽ ജോലിയും സഹപ്രവർത്തകരുമായുള്ള സൗഹൃദവും - എൻഎസ്ഇയിലെ ഗ്വാന്യൂ സു, റെസ അസീസിയൻ എന്നിവരെ തന്റെ ഏറ്റവും നല്ല സുഹൃത്തുക്കളായി അദ്ദേഹം കരുതുന്നു - ആദ്യകാല സംശയങ്ങൾ മറികടക്കാൻ സഹായിച്ചു.
ബോയിൽ ഡയഗ്‌നോസ്റ്റിക്‌സിന് പുറമേ, കൃത്രിമ ബുദ്ധിയെ പരീക്ഷണാത്മക ഗവേഷണങ്ങളുമായി സംയോജിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള വഴികളിലും ബുച്ചിയും സംഘവും പ്രവർത്തിക്കുന്നു."നൂതന ഡയഗ്നോസ്റ്റിക്സ്, മെഷീൻ ലേണിംഗ്, അഡ്വാൻസ്ഡ് മോഡലിംഗ് ടൂളുകൾ എന്നിവയുടെ സംയോജനം ഒരു ദശാബ്ദത്തിനുള്ളിൽ ഫലം കായ്ക്കുമെന്ന്" അദ്ദേഹം ഉറച്ചു വിശ്വസിക്കുന്നു.
ചുട്ടുതിളക്കുന്ന താപ കൈമാറ്റ പരീക്ഷണങ്ങൾ നടത്താൻ ബുച്ചിയുടെ സംഘം സ്വയം ഉൾക്കൊള്ളുന്ന ഒരു ലബോറട്ടറി വികസിപ്പിക്കുകയാണ്.മെഷീൻ ലേണിംഗ് നൽകുന്ന, ടീം സജ്ജമാക്കിയ പഠന ലക്ഷ്യങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി ഏതൊക്കെ പരീക്ഷണങ്ങൾ നടത്തണമെന്ന് സജ്ജീകരണം തീരുമാനിക്കുന്നു.“ആ ചോദ്യങ്ങൾക്ക് ഉത്തരം നൽകാൻ ആവശ്യമായ പരീക്ഷണങ്ങൾ ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്തുകൊണ്ട് യന്ത്രം ഉത്തരം നൽകുന്ന ഒരു ചോദ്യമാണ് ഞങ്ങൾ ചോദിക്കുന്നത്,” ബുച്ചി പറഞ്ഞു."സത്യസന്ധമായി ഇത് ചുട്ടുപൊള്ളുന്ന അടുത്ത അതിർത്തിയാണെന്ന് ഞാൻ കരുതുന്നു."
"നിങ്ങൾ ഒരു മരത്തിൽ കയറി മുകളിലെത്തുമ്പോൾ, ചക്രവാളം വിശാലവും മനോഹരവുമാണെന്ന് നിങ്ങൾ മനസ്സിലാക്കുന്നു," ഈ മേഖലയിലെ കൂടുതൽ ഗവേഷണത്തിനുള്ള തന്റെ ഉത്സാഹത്തെക്കുറിച്ച് ബുച്ച് പറഞ്ഞു.
പുതിയ ഉയരങ്ങൾക്കായി പരിശ്രമിക്കുമ്പോഴും, താൻ എവിടെ നിന്നാണ് വരുന്നതെന്ന് ബുച്ചി മറന്നിട്ടില്ല.1990 ഫിഫ ലോകകപ്പിന് ഇറ്റലി ആതിഥേയത്വം വഹിച്ചതിന്റെ സ്മരണയ്ക്കായി, കൊളോസിയത്തിനുള്ളിലെ ഫുട്ബോൾ സ്റ്റേഡിയം, അദ്ദേഹത്തിന്റെ വീട്ടിലും ഓഫീസിലും അഭിമാനിക്കുന്ന പോസ്റ്ററുകളുടെ ഒരു പരമ്പര കാണിക്കുന്നു.ആൽബെർട്ടോ ബുറി സൃഷ്ടിച്ച ഈ പോസ്റ്ററുകൾക്ക് വൈകാരിക മൂല്യമുണ്ട്: ഇറ്റാലിയൻ കലാകാരനും (ഇപ്പോൾ അന്തരിച്ച) ബുച്ചിയുടെ ജന്മനാടായ സിറ്റാ ഡി കാസ്റ്റെല്ലോയിൽ നിന്നുള്ളയാളാണ്.