Vinny Fry: conectado para el éxito | Noticias del MIT



Vinny Fry solo tenía una comprensión rudimentaria de la energía de fusión, obtenida en parte de las películas de "Iron Man", cuando realizó la búsqueda en Google que finalmente le valió un puesto de ingeniero mecánico en el Plasma Science and Fusion Center (PSFC) del MIT. Fry, estudiante de pregrado en la Universidad de Duke, donde dirigía su laboratorio de impresión 3D, estaba haciendo una pasantía en SpaceX, pero quería un nuevo desafío que, según él, tendría un mayor impacto en el mundo, el futuro del planeta. Trabajando hasta tarde una noche, escribió en el motor de búsqueda: 3D Printing Nuclear Fusion.

Fry sabía que la fusión, que alimenta el sol y otras estrellas, es una fuente potencialmente infinita de energía libre de carbono en la Tierra. Los investigadores han pasado décadas explorando cómo calentar hidrógeno como combustible dentro de un 'tokamak' en forma de rosquilla, creando un plasma que es lo suficientemente caliente y denso como para producir reacciones de fusión. Debido a que el plasma sigue las líneas del campo magnético, estos dispositivos están envueltos en imanes para evitar que el combustible caliente dañe las paredes de la cámara.

Fry golpeó "atrás". Lo que apareció en la parte superior de su pantalla fue un artículo publicado recientemente sobre el tokamak ARC ofrecido por el MIT. El diseño aprovechó una nueva cinta magnética superconductora de alta temperatura (HTS) que permitiría reducir el tamaño del dispositivo de fusión, ser menos costoso y construido de manera más eficiente.

No dudó en enviar un « correo electrónico frío '' al director de PSFC, Dennis Whyte, profesor de ingeniería en MIT Hitachi America, explicándole que estaba a punto de obtener su maestría en la Universidad de Duke y sugiriendo que sus habilidades de impresión 3D podrían proporcionar la PSFC con la experiencia necesaria en la creación de material tokamak, además de proporcionarle un tema de tesis. Whyte se alegró de dar la bienvenida a un ingeniero de fusión junior con talentos únicos.

Las habilidades de Fry evolucionaron más allá de la impresión 3D. Después de haber obtenido un puesto como ingeniero mecánico después de completar su tesis, ahora está críticamente involucrado en el SPARC Tokamak. SPARC, una colaboración entre el PSFC y el spin-off Commonwealth Fusion Systems (CFS) del MIT, es un prototipo de ARC para demostrar la energía de fusión neta. Fry se está preparando para ayudar a probar la bobina magnética de campo toroidal (TFMC) de SPARC, un prototipo a escala de los imanes HTS que rodeará la cámara de vacío toroidal del tokamak para confinar el plasma.

Dado que los imanes de SPARC deberán enfriarse para mantener sus propiedades superconductoras durante los experimentos de fusión, el TFMC debe probarse en este ambiente frío para asegurarse de que funcionará de manera eficiente cuando se ponga en funcionamiento. Esto incluye los dos componentes del imán que supervisa Fry: los conductores de corriente, que alimentan el imán, y el bus de cable, que conecta los conductores al imán.

"Puede pensar en los dos cables de alimentación como cables en un tomacorriente de pared para cargar su teléfono", dice Fry. "Uno de ellos es el 'positivo' y uno de ellos es el 'negativo', y están proporcionando corriente al imán".

Para ser probado, los cables de 3 metros de altura se colocarán verticalmente dentro de un criostato, saliendo sus partes superiores del contenedor a temperatura ambiente, mientras que la mayoría se enfriarán con fluidos criogénicos.

El nuevo diseño de los cables actuales también hace que la fabricación sea más simple y más fácil de usar, pero presenta algunos desafíos. Dado que el rendimiento del imán superconductor mejora a medida que se enfría, los conductores deben proporcionar energía sin calentar significativamente el sistema. Fry se sorprende de que "mientras que los cargadores de teléfonos transportan alrededor de 1 amperio de corriente y generan alrededor de 20 vatios de potencia de calentamiento, los conductores de corriente podrán entregar 45,000 amperios, pero el calentamiento del imán será de menos de 20 vatios".

Una prueba TFMC exitosa significa que los diseños se pueden 'copiar y pegar' en SPARC, lo que ahorra un tiempo valioso, dado el objetivo de tener SPARC en funcionamiento alrededor de 2025.

“Los imanes SPARC tendrán una corriente similar a la que estamos probando”, dice Fry, “y el imán en sí tendrá una escala similar. Por tanto, el diseño de los cables será casi idéntico.

Él espera que el diseño del bus de cable también sea transferible a SPARC, lo que resultará invaluable en el diseño de todo el sistema de suministro de energía.

La eficiencia de esta tecnología transferible es una pasión para Fry. Está feliz de llegar directamente al punto de un diseño cuando la pregunta es: "¿Cómo producimos este componente a granel?" "

Él pregunta: "¿Cómo podemos hacer que este sea un artículo fabricable si tenemos que fabricar 100 de estas secciones?" Tienes que traer ideas nuevas e innovadoras al espacio que nos ayuden a ir un poco más rápido.

Fry está impresionado con la libertad que tiene en este proyecto para pensar en varios enfoques creativos para resolver un problema.

“Creo que es divertido trabajar en un espacio en el que puedes decir, está bien, aquí están algunos de los principios de cómo funcionan estas cosas, pero puedes elegir en qué dirección quieres ir para llegar allí; un espacio donde el planteamiento del problema esté lo suficientemente abierto para que usted tenga la oportunidad de maniobrar y romper ciertas reglas.

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