Ученый Никола Тесла уже давно прославился своими трудами, которые варьируются от странных («машина для землетрясений») до потрясающих (приборы, работающие на переменном токе). Недавно эксперты более подробно исследовали одно из его малознакомых изобретений. Они заявили, что для него можно найти новое применение в нынешнем мире. Более подробно об изобретении Николы Теслы, сделанном 100 лет назад, поговорим ниже.
Клапан Тесла
Сто лет назад Никола Тесла изобрел макрожидкостный клапан. Этот прибор часто именуют клапаном Тесла. Он представляет собой канал необычной формы для жидкостей. Этот базовый канал переходит в серию отводящих петель, созданных в виде капель. Петли изготовлены таким образом, чтобы жидкость легко перемещалась в одном направлении. Но если она начинает течь обратно, поток тотчас блокируется.
Иными словами, устройство можно назвать своего рода обратным, или односторонним клапаном, с которым знакомы те, кто работал когда-нибудь с насосами или водопроводом. Преимущество прибора Теслы в том, что в нем нет перемещающихся деталей, которые с течением времени могут изнашиваться как пружины и иные механизмы простых обратных клапанов.
Что говорит Лейф Ристроф
«Мы все знаем Николу как волшебника электроцепей и электротоков. Но его менее выдающаяся работа по управлению токами и потоками жидкости реально опередила свое время», - заявил Лейф Ристроф, доцент Университета математических наук Куранта при институте Нью-Йорка.
Ристроф является старшим автором статьи, обнародованной в Nature Communications, где более подробно рассматривается, как работает клапан Тесла и как его можно использовать в 21 веке.
Что обнаружили исследователи
Экспериментируя с копиями клапана, который был запатентован в 1920 году, исследователи обнаружили, что способность прибора Теслы блокировать поток «включается» за счет создания турбулентности и закрученных вихрей в трубопроводе при определенной скорости этого потока.
«Более того, турбулентность возникает при гораздо более низких расходах, чем когда-либо ранее наблюдалось для труб более стандартных форм - до 20 раз меньшей скорости, чем обычная турбулентность в цилиндрической трубе, - заявил Ристроф. - Этот нюанс демонстрирует мощность, которую клапан имеет для управления потоками. Ее можно использовать во многих приложениях».
Что еще более интересно, клапан на самом деле лучше работает с потоком, который не является постоянным, а вместо этого идет импульсами или колебаниями. Это может сделать его идеальным для применения в условиях высокой вибрации.
«Его можно использовать для управления вибрациями двигателей и механизмов для перекачки топлива, охлаждающей жидкости, смазки или других газов и жидкостей», - говорит Ристроф.
Где может быть использован клапан Тесла
По иронии судьбы, свойства клапана Тесла могут снизить вероятность его применения в известных современных электромобилях, носящих имя изобретателя. Это потому, что в автомобилях Tesla используются аккумуляторные батареи и двигатели, которые вибрируют меньше, чем движки внутреннего сгорания. Но, возможно, однажды Илон Маск найдет применение клапанам Тесла в мощных ракетных двигателях SpaceX, которые производят множество вибраций. По словам Ристрофа: «Примечательно, что это 100-летнее изобретение до сих пор плохо изучено и может быть использовано в нынешних технологиях способами, которые еще не рассматривались».
Немного об изобретателе
Никола Тесла был ученым сербского происхождения, изобретателем в области радиотехники и электротехники, физиком, инженером. Появился на свет в Австрийской империи, детство провел в Австро-Венгрии, после трудился в основном в США и Франции. Гражданство США получил в 1891 году.
Никола стал знаменитым благодаря собственному вкладу в изготовление приборов, действующих на переменном токе, многофазных систем, асинхронного электродвигателя и синхронного генератора, которые позволили совершить второй этап промышленной революции. Также Теслу в мире науки знают как сторонника теории о существовании эфира благодаря его опытам, при помощи которых ученый хотел продемонстрировать, что эфир является особой формой материи и может применяться в технике.
Биографы-современники именуют Теслу «человеком, придумавшим XX век» и «заступником святым» нынешнего электричества. Кстати, в США по знаменитости Тесла может конкурировать с каким угодно ученым или изобретателем в массовой культуре и истории.
