Ученые Университета Хельсинки и УрФУ вместе с финской компанией разработали технологию бесконтактной очистки от загрязнений сложного промышленного оборудования (трубопроводов, теплообменников, технических резервуаров).
Как сообщили в пресс-службе Уральского федерального университета, чтобы прочистить труднодоступные участки, обычно нужно останавливать производство, направлять ультразвуковые волны наугад, использовать множество датчиков и токсичных средств. Новшество же помогает сфокусировать сигнал и оптимизировать очистку. Оборудование очищается максимально аккуратно, качественно, а также экологически безопаснее и экономичнее.
Метод уже проверили в деле. Ученые подвергли воздействию ультразвуковых волн прозрачные трубки с нанесенной на их поверхность кальциевой пастой, которая имитировала промышленное загрязнение. Потребовалось всего четыре датчика, чтобы сфокусировать на трубках ультразвуковую волну мощностью, которой оказалось достаточно для быстрой и тщательной очистки. Так удалось очистить в три раза больше, чем при стандартном способе.
В основе технологии способ французского физика Матиаса Финка, изначально созданный для медицины - с помощью него, например, лечат почечнокаменную болезнь. Это первый раз, когда такой метод применили для ультразвуковой очистки сложных промышленных объектов. Для понимания того, какую волну нужно генерировать, ее сначала моделируют на компьютере. И уже только потом подключают настоящие датчики.
- Обращение времени - это метод фокусировки волновой энергии в выбранной точке пространства и времени. Обычно, когда нужно направить ультразвуковую волну в определенную точку в пространстве, необходимо сначала выяснить состояние среды, в которой она находится, - наличие и конфигурацию неоднородностей, препятствий. И описать их в волновых уравнениях. Это непростая задача, решение которой тем не менее не избавляет от погрешностей. Метод Финка избавляет от необходимости исследовать и описывать окружающую среду, а также проводить громоздкие вычисления, - пояснила суть способа участник исследования и соавтор статьи, адъюнкт-профессор Университета Хельсинки, старший научный сотрудник УрФУ Мария Грицевич.