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Yaqing Jin foi recentemente nomeado pesquisador em início de carreira do Programa de Pesquisa do Golfo das Academias Nacionais de Ciências, Engenharia e Medicina.
Nas profundezas escuras do oceano, as focas caçam as presas com seus bigodes altamente sensíveis, que detectam vibrações.
E foi o desenho desses fios de cabelo que inspirou um pesquisador da Universidade do Texas, em Dallas, a desenvolver um sensor para monitorar a turbulência nas profundezas do oceano.
“A geometria dos bigodes das focas não é circular; o formato do bigode é de cilindros torcidos”, disse o Dr. Yaqing Jin, professor assistente de engenharia mecânica na Escola de Engenharia e Ciência da Computação Erik Jonsson.
Sobre a Irmandade
O programa Early-Career Research Fellow apoia líderes científicos emergentes à medida que assumem ideias de investigação não testadas, procuram colaborações únicas e constroem uma rede de colegas que partilham o seu interesse em promover a segurança do sistema energético offshore e melhorar o bem-estar das zonas costeiras. comunidades e ecossistemas.
Jin foi recentemente nomeado bolsista em início de carreira do Programa de Pesquisa do Golfo das Academias Nacionais de Ciências, Engenharia e Medicina por sua pesquisa sobre segurança de turbinas eólicas offshore. Ele é um dos cinco bolsistas que ingressam no Offshore Energy Safety Track, onde seu trabalho se concentrará em contribuir para a compreensão, gestão e redução do risco sistêmico em atividades energéticas offshore.
“Essas formas cilíndricas torcidas permitem que as focas sintam as mudanças no ambiente oceânico. Os mesmos formatos podem nos ajudar a projetar sensores em laboratório para detectar mudanças no fluxo de água que poderiam alertar os operadores de turbinas eólicas offshore sobre condições perigosas”, disse ele.
Em seu Laboratório de Fluidos, Controle de Turbulência e Energia Renovável, Jin e sua equipe de pesquisa testam designs inspirados em bigodes em um canal de água retangular transparente de 6 pés de comprimento. Uma bomba move a água para dentro do tubo em diferentes velocidades para simular o ambiente oceânico. Jin e dois coautores da UT Dallas publicaram um estudo de 2023 na revista Fluidos de revisão física analisando como os bigodes das focas impressos em 3D responderam quando um alvo mudou de velocidade ou direção. A pesquisa também foi destaque em Física revista.
Sensores sensíveis à vibração têm vantagens sobre a tecnologia tradicional de detecção subaquática que utiliza ondas sonoras, que podem perturbar a vida marinha, disse Jin.
A tecnologia para monitorar condições adversas nas profundezas do oceano é crítica para a expansão da energia eólica offshore. A maior parte da energia eólica é gerada atualmente por turbinas terrestres. A energia eólica offshore é considerada a próxima oportunidade de crescimento. Tempestades severas no fundo do oceano, no entanto, podem ser perigosas para turbinas offshore, que estão fixadas ao fundo do oceano com cabos e possuem plataformas “flutuantes” que não estão fixadas ao fundo do mar.
Um sensor que fornece avisos sobre condições perigosas no fundo do mar poderia salvar vidas, dando aos técnicos tempo para chegar à segurança, disse Jin. O engenheiro também está desenvolvendo sensores para proteger as partes das turbinas offshore acima da água, incluindo a torre e as pás, contra danos causados pelo vento.
“Essas formas cilíndricas torcidas permitem que as focas sintam as mudanças no ambiente oceânico. As mesmas formas podem nos ajudar a projetar sensores em laboratório para detectar mudanças no fluxo de água que poderiam alertar os operadores de turbinas eólicas offshore sobre condições perigosas.”
Dr. Yaqing Jin, professor assistente de engenharia mecânica na Escola de Engenharia e Ciência da Computação Erik Jonsson
O laboratório de Jin inclui um sistema de sopro de areia com frações de volume de partículas ajustáveis e velocidade de ejeção de areia. A configuração permite que os pesquisadores estudem como a areia soprada no ar afeta as pás das turbinas ou dos helicópteros. No início deste ano, Jin recebeu um prêmio de programa de início de carreira de US$ 360.000 do Laboratório de Pesquisa do Exército do Comando de Desenvolvimento de Capacidades de Combate do Exército dos EUA por um projeto para testar o impacto da areia em lâminas rotativas.
“Com turbinas eólicas, você não quer que as pás dobrem”, disse ele. “Se os ventos forem muito fortes, a torre poderá quebrar. Os riscos para as turbinas offshore são ainda maiores.”
Jin disse que ingressou na UT Dallas em 2019 por causa dos crescentes programas de pesquisa eólica da universidade por meio do Wind Energy Center, também chamado UTD Wind. Desde então, ele disse que tem visto um aumento no número de estudantes que desejam se preparar para carreiras na indústria de energia eólica.
“A energia limpa se tornou um dos grandes temas em todo o mundo”, disse Jin. “Uma das maiores fontes potenciais de energia limpa vem da energia eólica. No futuro, haverá mais foco na produção eólica offshore porque ela pode gerar mais energia do que turbinas em terra.”
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