לקבלת פרטים נוספים ללא התחייבות




    מערכות AC/DCהנדסה ביו-רפואיתהנדסה כימיתמעבר חוםהנדסת חומריםאנליזה נומרית, FEA, PDEמכניקת זורמים (CFD)פיזיקהמערכות RFביוטכנולוגיההנדסת תגובה כימיתMEMSאקוסטיקהמכניקה מבניתמערכות אופטיות ופוטוניםאלקטרוכימיהננוטכנולוגיההנדסת נפט וגזאלקטרוסטטיקהמגנטוסטטיקהגיאופיזיקההידרולוגיה, זרימה תת קרקעיתרעש ותנודותזיהוי מערכת / כיול מודל

    טכניקות בידוד תרמי חדשניות מביאות חיסונים למדינות העולם המתפתח

    תוכנית Global Good של חברת Intellectual Ventures האמריקאית עבדה על טכנולוגיה חדשה בכדי להביא חיסונים לכל פינה בעולם. מתקן אחסון החיסונים הפאסיבי משתמש רק בגוש בודד של קרח ולא זקוק לחשמל ממקור חיצוני בכדי לאחסן תרופות בטמפרטורות נמוכות לתקופה של חודש שלם.
    באזורים רבים של העולם המתפתח ישנה גישה מוגבלת מאוד לחשמל, ובמקומות רבים אין כלל תשתיות לאספקת חשמל. עובדה זו מעמידה אתגר גדול מאוד לדוקטורים ועובדי סיוע. עד ממש לא מזמן, חיסונים שהיה צריך לשמור בטמפרטורות נמוכות ויציבות לא היו יכולים להגיע לאזורים מנותקים בהם הכי צריך אותם. במסגרת תוכנית Global Good של חברת Intellectual Ventures, צוות של חדשנים המציאו מיכל המתפקד כמו תרמוס, אשר זכה לכינוי מתקן אחסון החיסונים הפאסיבי (מאח”פ) אשר עושה שימוש בבידוד בביצועים גבוהים במטרה לשנות לחלוטין את הדרך בה חיסונים מאוחסנים באזורים בהם החשמל מאוד מוגבל.

    לעמוד בדרישות בטיחות מחמירות


    אם לא שומרים אותם בטווח הטמפרטורות הרצוי במשך כל הזמן, החיסונים עלולים להתקלקל ולהפוך לבלתי שמישים. החוקרים בתוכנית היו חייבים להשתמש בפרמטרים שהוכתבו להם על ידי ארגון הבריאות העולמי. בכדי לעבור בצורה בטוחה, החיסונים חייבים להישמר בתוך חלון צר של בין 0 ל- 10 מעלות צלסיוס.
    האבטיפוס הראשון שהחוקרים תכננו מבוסס על תרמוס קריוגני, מכשיר המסתמך על טכנולוגיה של ואקום ובידוד רב שכבתי בכדי לאחסן נוזלים קרים מאוד. תרמוסים המסוגלים להחזיק בד”כ חנקן נוזלי או חמצן נוזלי לתקופות זמן ממושכות יכולים להחזיק קרח רק לכמה ימים בטרם הוא נמס.

    חוקרי Global Good ערכו ניסויים יחד עם מידול מערכות ואקום ותרמיות בתוכנת ®COMSOL Multiphysics במטרה לאתר חומרים ועיצובים שונים אשר יאפשרו למאח”פ לשמור על רמות ואקום גבוהות בטמפרטורות גבוהות. כמו תרמוס קריוגני, המאח”פ מבוסס על בידוד רב שכבתי בתוך חלל ואקום בכדי לצמצם מעבר חום. הרמה הגבוהה של ואקום מנטרלת בצורה וירטואלית הולכה של חום והובלת גזים, בעוד הבידוד הרב שכבתי מוריד בצורה דרמטית את מעבר החום הקרינתי. הבידוד הרב שכבתי, אשר עשוי משכבות אלומיניום רפלקטיביות מאוד מאוד דקות, הוא זהה לחומרים שמשתמשים בהם בספינות חלל.

    סימולציות של אחסון חיסונים בתנאים קיצוניים

    החוקרים השתמשו בתא סביבתי המדמה את תנאי האקלים השוררים באפריקה שמדרום לסהרה במטרה לחקור בקפדנות ולהבין את ביצועיהם של אבי הטיפוס שלהם. למרות זאת, בניית אבטיפוס איכותי של תרמוס ואקום כרוכה במאמץ רב, לכן על מנת לחקור כיווני תכנון שונים בצורה יעילה יותר בטרם בניית אבטיפוס, הקבוצה פנתה ל- ®COMSOL Multiphysics ולמודולים של התוכנה, Heat Transfer Module ו- Molecular Flow Module ולעוד כמה נוספים. האתגרים שלהם כללו ביצוע אופטימיזציה לגיאומטריה הפנימית עבור מקסימום זמן של אחסון קר, שמירה על יכולת ואקום גבוהה יותר, ושליטה על שחרור הגזים בחלל הואקום. צמצום שחרור הגזים הוא קריטי, שכן אפילו כמויות ממוצעות של שחרור גז עודף בתוך חלל הואקום במהלך החיים של המאח”פ יכולות לגרום לואקום לאבד את האחדות שלו, דבר שיגביר את מעבר החום למכשיר.

    בוצעה אופטימיזציה לגיאומטריה של המכשיר במטרה למקסם את זמן ההחזקה של החיסונים ובכדי שיהיה כמה שיותר נגיש לעובדי הבריאות בשטח. כקו הגנה ראשון נגד האלמנטים, החלק החיצוני של המתקן מכיל סוגר מתכת מרופד בבמפרים להגנה מגומי, בעוד החלק הפנימי של המאח”פ מכיל כונכיה קטנה המחוברת בחלקה העליון לחלק החיצוני עם תומכה. בשל עיצוב זה, מעבר חום מוליך יכול להתרחש רק בנקודת החיבור. בנוסף, רצועת תרכובת משמרת את חלל הואקום כך שאין כלל חדירה של גז מהאוויר שבסביבה.

    לפי דבריו של דיויד גספרינו, אחד המהנדסים שהשתמשו ב- ®COMSOL בתהליך עיצוב המאח”פ, “COMSOL® Multiphysics הוא כלי אדיר להפחתת זמן העבודה על מודלים מסובכים”. בהמשך דבריו הוא ציין כי הם העריכו במיוחד “את העובדה כי בתוכנה הכל זורם ביחד בצורה פשוטה ואינטואיטיבית, וקל מאוד לבצע את הצימודים המולטיפיזיקליים החשובים”. הצוות מצא כי המגוון הרחב של מודולים הקיימים בתוכנה עוזר מאוד למציאת הפיזיקות המורכבות שהיו רלוונטיות לתהליכי המידול שלהם.

    שיפור העיצוב של מתקן האחסון עבור הדורות הבאים

    כתוצאה מהמחקרים הניסויים והתיאורטיים שנעשו אודות המאח”פ, המתקן מסוגל להשפיע משמעותית על כל נושא החיסונים בעולם המתפתח, להביא את החיסונים לאזורים מנותקים ולאפשר להם להיות מאוחסנים לתקופות ארוכות יותר ללא צורך בחשמל. במהלך הזמן Intellectual Ventures ישפרו את עיצובי מתקני האחסון שלהם בכדי להשאיר את החיסונים קרים תקופות נרחבות יותר עם יעילות מוגברת אף יותר. הצוות ימשיך לעבוד במטרה ליצור כלים פורצי דרך עם היכולת להציל חיים ברחבי העולם.

    הסיפור נלקח ממגזין 2014 ®COMSOL

    חוקרים משתמשים בסימולציה בתוכנת ®COMSOL Multiphysics על מנת לשפר את כיולם של חיישני טמפרטורה

    חוקרים משתמשים בסימולציה בתוכנת ®COMSOL Multiphysics על מנת לשפר את כיולם של חיישני טמפרטורה תפקידם של המדחומים בעולמנו התרחב עם השנים ממודדי טמפרטורה שכיחים באוכלוסיה, לעבר שימוש בתהליכים...

    מדידה ישירה של טמפרטורה בהתקנים פלסמונים

    מדידה ישירה של טמפרטורה בהתקנים פלסמונים עבודת מחקר של בוריס דסיאטוב - דוקטורנט בפיזיקה יישומית באוניברסיטה העברית, בהנחיית פרופ. אוריאל לוי מטרת המחקר היא ללמוד ולחקור יצירה מבוקרת של מקורות חום...

    COMSOL Multiphysics® באשכולות מחשבים בפיתוח מערכות קירור ידידותיות לסביבה

    COMSOL Multiphysics® באשכולות מחשבים בפיתוח מערכות קירור ידידותיות לסביבה המגמה העולמית הפופולארית ביותר בתקופה זו בה אנו חיים, כולם יודעים כמובן, היא נושא איכות הסביבה. בייחוד מדובר על הסביבה הירוקה בהקשר של פליטת גזי...

    חוקרי קונצרן פיאט משתמשים ב- ®COMSOL Multiphysics כדי לפתח צלעות קירור יעילות לסוללות ליתיום – יון עבור רכבים חשמליים והיברידיים

    חוקרי קונצרן פיאט משתמשים ב- ®COMSOL Multiphysics כדי לפתח צלעות קירור יעילות לסוללות ליתיום - יון עבור רכבים חשמליים והיברידיים בהתחשב במחזור הפיתוח הארוך של כלי רכב, יצרני רכבים חייבים לתכנן את...

    ®COMSOL Multiphysics תורמת לפיתוח קירור יעיל של רכיבים אלקטרוניים ברכבי TOYOTA ההיברידיים

    ®COMSOL Multiphysics תורמת לפיתוח קירור יעיל של רכיבים אלקטרוניים ברכבי טויוטה ההיברידיים צוות אופטימיזציית הטופולוגיה במכון המחקר של טויוטה בצפון אמריקה, משתמש בתוכנות ®COMSOL Multuphysics ו MATLAB®, ובמיוחד במודול...

    קירור אוויר דומם: גישה חדשה בצלעות קירור בזכות ®COMSOL Multiphysics

    קירור אוויר דומם: גישה חדשה בצלעות קירור בזכות ®COMSOL Multiphysics טאבלטים נכנסו בצורה חזקה מאוד לחיינו, ומשתמשים רבים ברחבי העולם מוצאים עניין בכל שלב בחיי היומיום בשימוש בטאבלטים דקים ונוחים לטובת בידור והנאה. טיפול...

    חברת Miele מיקסמה את יכולותיו של דגם כיריים אינדוקציה בעזרת ®COMSOL Multiphysics

    חברת Miele מיקסמה את יכולותיו של דגם כיריים אינדוקציה בעזרת ®COMSOL Multiphysics מעבדות Miele, המובילה העולמית במכשירי חשמל ביתיים, השתמשו בסימולציה ובגישת המולטיפיזיקליות, על מנת לשפר, לוודא ולייעל את דגם כיריים...

    “קרני המוות” במלון Vdara בלאס וגאס – איך ®COMSOL יכולה לחסוך כל כך הרבה עוגמת נפש

    "קרני המוות" במלון Vdara בלאס וגאס - איך ®COMSOL יכולה לחסוך כל כך הרבה עוגמת נפש שכחו מקרם הגנה - נגד "קרני המוות" שום דבר לא יעזור! בבריכה אחת בבית מלון בלאס וגאס כדאי שתשקלו ללבוש שריון על כל הגוף...

    מבצעים אופטימיזציה לצורתן של חזיתות מורכבות של מבנים בעזרת ®COMSOL Multiphysics

    מבצעים אופטימיזציה לצורתן של חזיתות מורכבות של מבנים בעזרת ®COMSOL Multiphysics ע"י שימוש בסימולציה מולטיפיזיקלית בכדי להבין את האינטראקציה בין משתנים סביבתיים, גיאומטריים ומבניים, מהנדסים ב Newtecnic מבטיחים כי חזיתות...

    הופכים את הדלק האורגני למקור אנרגיה מתחדש ומשתלם כלכלית בעזרת ®COMSOL Multiphysics

    הופכים את הדלק האורגני למקור אנרגיה מתחדש ומשתלם כלכלית בעזרת ®COMSOL Multiphysics חוקרים במעבדה הלאומית לאנרגיה מתחדשת (NREL - National Renewable Energy Laboratory) משתמשים בסימולציה מולטיפיזיקלית...