Para Ilmuwan Menjelajahi Jalan Tesla yang Tidak Terambil – Dan Menemukan Potensi Utilitas Baru dalam Penemuan Berusia 100 Tahun

Sebuah katup yang ditemukan oleh insinyur Nikola Tesla seabad yang lalu tidak hanya lebih fungsional daripada yang disadari sebelumnya, tetapi juga memiliki aplikasi potensial lainnya saat ini, tim peneliti telah menemukan setelah melakukan serangkaian percobaan pada ulangan desain awal abad ke-20.

Temuannya, dilaporkan dalam jurnal Nature Communications, menunjukkan bahwa perangkat Tesla, yang disebutnya “saluran katup,” dapat memanfaatkan getaran di mesin dan mesin lain untuk memompa bahan bakar, pendingin, pelumas, dan gas serta cairan lainnya.TerasKaltim

Nikola Tesla Colorado Springs Laboratory

Sekarang dikenal sebagai Tesla Valve, perangkat yang dipatenkan telah menginspirasi strategi untuk mengarahkan aliran dalam jaringan dan sirkuit aliran.

“Sungguh luar biasa bahwa penemuan berusia 100 tahun ini masih belum sepenuhnya dipahami dan mungkin berguna dalam teknologi modern dengan cara yang belum dipertimbangkan,” jelas Leif Ristroph, seorang profesor di Institut Ilmu Matematika Courant Universitas New York dan senior makalah tersebut. penulis. “Meskipun Tesla dikenal sebagai ahli arus listrik dan sirkuit listrik, pekerjaannya yang kurang dikenal untuk mengontrol aliran atau arus fluida benar-benar mendahului.”

Aliran Katup Tesla

Perbandingan aliran dalam arah sebaliknya (kanan ke kiri) pada tiga kecepatan berbeda. Arus air divisualisasikan dengan pewarna hijau dan biru, yang menunjukkan bahwa aliran semakin terganggu dengan kecepatan yang lebih tinggi. Kredit: Laboratorium Matematika Terapan NYU

Katup Tesla – serangkaian loop berbentuk tetesan air mata yang saling berhubungan – dirancang untuk melewatkan aliran fluida hanya dalam satu arah dan tanpa bagian yang bergerak. Perangkat menyediakan jalur yang jelas untuk arus maju, tetapi rutenya lebih lambat untuk arus balik — tetapi kelemahan terakhir ini sebenarnya menunjukkan potensi, manfaat yang belum direalisasi dalam keadaan ketika arus perlu dikendalikan daripada dilepaskan.

Untuk memahami fungsi katup, Ristroph dan rekan penulisnya, Quynh Nguyen, seorang mahasiswa pascasarjana fisika NYU, dan Joanna Abouezzi, seorang sarjana NYU pada saat penelitian, melakukan serangkaian eksperimen di Lab Matematika Terapan NYU. Di sini, mereka mereplikasi desain Tesla Valve dan mengujinya untuk mengukur ketahanannya terhadap aliran yang lewat di dua arah.

Secara keseluruhan, mereka menemukan bahwa perangkat merespons agak seperti sakelar. Pada laju aliran rendah tidak ada perbedaan dalam hambatan untuk aliran maju dan mundur, tetapi di atas kecepatan aliran tertentu perangkat tiba-tiba “menyala” dan secara signifikan memeriksa atau menolak aliran balik.

“Yang terpenting, penyalaan ini hadir dengan pembangkitan aliran turbulen dalam arah sebaliknya, yang ‘memasang’ pipa dengan pusaran dan arus yang mengganggu,” jelas Ristroph. “Selain itu, turbulensi muncul pada laju aliran yang jauh lebih rendah daripada yang pernah diamati sebelumnya untuk pipa dengan bentuk yang lebih standar — hingga kecepatan 20 kali lebih rendah daripada turbulensi konvensional dalam pipa atau tabung silinder. Ini menunjukkan kekuatan yang dimilikinya untuk mengontrol aliran, yang dapat digunakan di banyak aplikasi. ”

Selain itu, mereka menemukan bahwa katup bekerja lebih baik ketika alirannya tidak stabil — ketika datang dalam pulsa atau osilasi, yang kemudian diubah perangkat menjadi aliran keluaran yang halus dan terarah. Tindakan pemompaan ini meniru konverter AC-DC yang mengubah arus bolak-balik menjadi arus searah.

“Kami pikir inilah yang ada dalam pikiran Tesla untuk perangkat itu, karena dia memikirkan tentang operasi analog dengan arus listrik,” mengamati Ristroph. “Dia sebenarnya paling terkenal karena menciptakan motor AC dan juga konverter AC-DC.”

Saat ini, mengingat kemampuan katup untuk mengontrol aliran dan menghasilkan turbulensi pada kecepatan rendah, Ristroph melihat kemungkinan untuk penemuan awal abad ke-20 Tesla.

“Perangkat Tesla adalah alternatif dari check valve konvensional, yang bagian yang bergerak cenderung aus seiring waktu,” jelas Ristroph. “Dan sekarang kami tahu ini sangat efektif dalam pencampuran, dan dapat digunakan untuk memanfaatkan getaran di mesin dan mesin untuk memompa bahan bakar, cairan pendingin, pelumas, atau gas dan cairan lainnya.”

Add a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *