Engineering

صيف 2024 سجل الحرارة يخلق مشاكل للبنية التحتية للنقل، من الطرق إلى السكك الحديدية. كان جسر الجادة الثالثة في نيويورك، والذي يتأرجح مفتوحًا لحركة السفن على نهر هارلم عالقة لساعات بعد أن تمدد معدنه بالحرارة ولم يتمكن من الإغلاق.وانهارت الطرق في الأيام الحارة في عدة ولايات، بما في ذلك واشنطن و ويسكونسن.حذرت شركة أمتراك الركاب من الاستعداد للمشاكل المتعلقة بالحرارة قبل ساعات من انقطاع الخدمة لمدة يوم بين نيويورك ونيوجيرسي.المخاطر التي تتعرض لها خطوط الكهرباء والقضبان أثناء درجات الحرارة المرتفعة هي أ مصدر متزايد للتأخير لنظام القطار . لا يساعد أن الحرارة المتفاقمة تضرب الولايات المتحدة.نظام البنية التحتية الذي هو بالفعل في ورطة. أعطت الجمعية الأمريكية للمهندسين المدنيين الولايات المتحدة.البنية التحتية على درجة إجمالية C- في أحدث بطاقة تقرير وطنية للبنية التحتية، والتي تم إصدارها في عام 2021.في حين كان هناك بعض التحسن – حول 7.5% من الولايات المتحدةالجسور وكانت حالة الجسور سيئة، مقارنة بأكثر من 12% قبل عقد من الزمن - والعديد من الجسور أصبحت قديمة، مما يجعل صيانتها صعبة.أربعون بالمائة...

تعتبر البطاريات القابلة لإعادة الشحن رائعة لتخزين الطاقة وتشغيل الأجهزة الإلكترونية من الهواتف الذكية إلى السيارات الكهربائية.ومع ذلك، في البيئات الباردة، قد يكون من الصعب شحنها وقد تشتعل فيها النيران. أنا أستاذ في الهندسة الميكانيكية وكان مهتمًا بالبطاريات منذ الكلية.أنا الآن أقود أ مجموعة أبحاث البطارية في جامعة دريكسيل. في العقد الماضي فقط، شاهدت انخفاض أسعار بطاريات الليثيوم أيون كسوق الإنتاج لقد نمت أكبر من ذلك بكثير.التوقعات المستقبلية تتوقع أن يصل السوق آلاف جيجاوات ساعة سنويا بحلول عام 2030, ، زيادة كبيرة. لكن بطاريات الليثيوم أيون ليست مثالية – ويأتي هذا الارتفاع مصحوبًا بمخاطر، مثل ميلها إلى التباطؤ أثناء الطقس البارد وحتى اشتعال النيران. خلف بطارية الليثيوم أيون ال تخزين الطاقة الكهروكيميائية داخل البطاريات تعمل على تخزين الكهرباء على شكل أيونات.الأيونات هي ذرات ذات شحنة غير صفرية لأنها إما تحتوي على عدد كبير جدًا من الإلكترونات أو لا تحتوي على ما يكفي. عند توصيل سيارتك الكهربائية أو هاتفك، الكهرباء التي يوفرها المنفذ يحرك هذه الأيونات من القطب الموجب للبطارية...

لم تكن أكابولكو مستعدة عندما ضرب إعصار أوتيس كعاصفة قوية من الفئة الخامسة في أكتوبر.25, 2023.إشعار قصير كما اشتدت العاصفة بسرعة لم تكن المشكلة الوحيدة هي فوق المحيط الهادئ، إذ لم تكن مباني المدينة المنتجعية المكسيكية مصممة للتعامل مع أي شيء قريب من رياح أوتيس التي تبلغ سرعتها 165 ميلاً في الساعة. بينما تم بناء المباني الشاهقة المطلة على المحيط في أكابولكو لتحملها الزلازل القوية في المنطقة, ، كان لديهم نقطة ضعف. منذ الأعاصير القوية هي نادر في أكابولكو, ، المكسيك قوانين البناء لا تتطلب أن تكون موادها الخارجية قادرة على تحمل الرياح الشديدة.في الواقع، غالبًا ما يتم الاحتفاظ بهذه المواد خفيفة للمساعدة في تلبية معايير البناء الخاصة بالزلازل. مزقت رياح أوتيس القوية الكسوة الخارجية وحطمت النوافذ، مما عرض غرف النوم والمكاتب للرياح والأمطار.العاصفة أودى بحياة العشرات وتسبب مليارات الدولارات من الأضرار. مبنى سكني فاخر بقيمة 130 مليون دولار أمريكي على الشاطئ في أكابولكو قبل أن يضرب إعصار أوتيس في أكتوبر.25, 2023. حامد عربزاده, دكتورا...

مئات الملايين من الأطنان من البلاستيك ذو الاستخدام الواحد ينتهي به الأمر في مدافن النفايات كل عام، وحتى النسبة الصغيرة من البلاستيك الذي يتم إعادة تدويره لا يمكن أن تدوم إلى الأبد.لكن مجموعتنا من علماء المواد طورت طريقة جديدة لإنشاء وتفكيك البوليمرات التي يمكن أن تؤدي إلى مواد بلاستيكية يمكن إعادة تدويرها بسهولة أكبر - تلك التي لا تتطلب منك فرز جميع عمليات إعادة التدوير بعناية في يوم القمامة. في القرن الذي انقضى منذ ظهورها، أصبح الناس يفهمون التأثيرات الهائلة - المفيدة والضارة - للمواد البلاستيكية على حياة الإنسان والبيئة.ك مجموعة من علماء البوليمر لقد كرسنا جهودنا لابتكار حلول مستدامة لمشاكل العالم الحقيقي، وقد شرعنا في معالجة هذه المشكلة من خلال إعادة التفكير في طريقة تصميم البوليمرات وتصنيع المواد البلاستيكية القابلة لإعادة التدوير. لماذا استخدام البلاستيك، على أي حال؟ العناصر اليومية بما في ذلك أباريق الحليب وأكياس البقالة وحاويات الوجبات الجاهزة وحتى الحبال مصنوعة من فئة من بوليمرات تسمى البولي أوليفينات.تتكون البولي أوليفينات حولها نصف البلاستيك يتم إنتاجها والتخلص منها...

لا يحتاج الناس فقط إلى البقاء هادئين، خاصة في فصل الصيف موجات حر قياسية.العديد من الآلات، بما في ذلك الهواتف المحمولة ومراكز البيانات والسيارات والطائرات، تصبح أقل كفاءة وتتحلل بسرعة أكبر الحرارة الشديدة.تولد الآلات أيضًا حرارتها الخاصة، مما قد يجعل درجات الحرارة المحيطة بها أكثر سخونة. نحن الباحثين الهندسيين الذين يدرسون كيف تدير الآلات الحرارة وطرق استعادة الحرارة المهدرة وإعادة استخدامها بشكل فعال.هناك عدة طرق تؤثر فيها الحرارة الشديدة على الآلات. لا توجد آلة تتمتع بالكفاءة الكاملة، حيث تواجه جميع الآلات بعض الاحتكاك الداخلي أثناء التشغيل.يؤدي هذا الاحتكاك إلى تبديد الآلات لبعض الحرارة، لذا كلما زادت سخونة الجو في الخارج، زادت سخونة الآلة. الهواتف المحمولة والأجهزة المماثلة مع بطاريات الليثيوم أيون توقف عن العمل أيضًا عند العمل في مناخات تزيد عن 95 درجة فهرنهايت (35 درجة مئوية) - وذلك لتجنب ارتفاع درجة الحرارة وزيادة الضغط على الإلكترونيات. تصاميم التبريد التي تستخدم مبتكرة سوائل متغيرة الطور يمكن أن يساعد في الحفاظ على برودة الآلات، ولكن في معظم الحالات تظل الحرارة متبدد...