Ilmuwan Menjelajahi Tesla Roads Jangan Ambil – Dan Temukan Kekuatan Baru Berguna dalam Penemuan Centennial

Foto eksposur ganda Nikola Tesla pada bulan Desember 1899 duduk di laboratoriumnya di Colorado Springs di sebelah kaca pembesar generator tegangan tinggi sementara mesin itu menghasilkan baut listrik yang sangat besar.

Studi membuktikan kelayakan perangkat yang dipatenkan 100 tahun oleh penemunya.

Katup yang ditemukan oleh insinyur Nikola Tesla seabad yang lalu tidak hanya lebih fungsional daripada yang dibuat sebelumnya, tetapi juga memiliki aplikasi potensial lainnya saat ini, tim peneliti menemukan setelah melakukan serangkaian percobaan pada replika konsepsi awal abad ke duapuluh.

Hasilnya, dilaporkan di jurnal Komunikasi Alam, menyarankan bahwa perangkat Tesla, yang disebutnya “konduksi katup,” dapat memanfaatkan getaran di mesin dan mesin lain untuk memompa bahan bakar, pendingin, pelumas, serta gas dan cairan lainnya.

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

“Sungguh luar biasa bahwa penemuan berusia 100 tahun ini belum sepenuhnya dipahami dan mungkin berguna dalam teknologi modern dengan cara yang belum dipertimbangkan,” jelas Leif Ristroph, profesor di Universitas New YorkInstitut Ilmu Matematika Courant dan penulis senior makalah. “Sementara Tesla dikenal sebagai pesulap arus listrik dan sirkuit listrik, tugasnya yang kurang dikenal dalam mengendalikan aliran atau arus fluida benar-benar mendahului waktunya.”

Aliran Katup Tesla

Perbandingan aliran dalam arah sebaliknya (dari kanan ke kiri) pada tiga kecepatan berbeda. Aliran 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 – rangkaian siklus berupa air mata yang saling berhubungan – dirancang untuk melewatkan aliran fluida dalam satu arah saja dan tanpa bagian yang bergerak. Perangkat menyediakan jalur yang jelas untuk aliran maju, tetapi jalur lebih lambat untuk aliran balik – tetapi kerugian terakhir ini sebenarnya menunjukkan manfaat potensial, tidak direalisasikan dalam keadaan ketika aliran harus dikontrol daripada dipicu.

Untuk memahami fungsi katup, Ristroph dan rekan penulisnya, Quynh Nguyen, seorang mahasiswa pascasarjana di bidang fisika di NYU, dan Joanna Abouezzi, seorang mahasiswa NYU pada saat penelitian, melakukan serangkaian eksperimen di NYU Applied Matematika. Di sini, mereka mereplikasi desain Katup Tesla dan melakukan pengujian yang mengukur ketahanannya terhadap aliran lintasan di kedua arah.

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

“Yang terpenting, pengapian ini hadir dengan generasi aliran turbulen ke arah sebaliknya, yang“ menyumbat ”pipa dengan pusaran dan arus yang mengganggu,” jelas Ristroph. “Selain itu, turbulensi muncul pada aliran yang jauh lebih rendah daripada yang pernah diamati untuk tabung dengan bentuk yang lebih standar – hingga 20 kali kecepatan lebih rendah daripada turbulensi konvensional dalam tabung atau tabung silinder. Ini menunjukkan kekuatan yang akan mengontrol aliran, yang dapat digunakan di banyak aplikasi. “

Selain itu, mereka menemukan bahwa katup bekerja lebih baik ketika aliran tidak stabil – ketika datang dalam bentuk pulsa atau osilasi, perangkat kemudian mengubahnya menjadi aliran keluaran yang halus dan langsung. 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 tersebut, karena dia memikirkan operasi analog dengan arus listrik,” mengamati Ristroph. “Sebenarnya itu yang paling terkenal karena menemukan motor AC dan bahkan konverter AC-DC.”

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

“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, pendingin, pelumas, atau gas dan cairan lainnya.”

Referensi: 17 Mei 2021, Komunikasi Alam.
DOI: 10.1038 / s41467-021-23009-y

Penelitian ini didukung oleh dana dari National Science Foundation (DMS-1646339, DMS-1847955).

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Menyelidiki lebih dalam tentang asal usul sinar kosmik dengan gerakan Brown geometris

Representasi skema sinar kosmik yang merambat melalui awan magnetik. Kredit: Salvatore Buonocore Model simulasi menyediakan langkah pertama dalam mengembangkan algoritma untuk meningkatkan metode deteksi. Sinar...

Penyerapan elektron terpisah yang ditangkap dalam film

Film menangkap gambar penangkapan elektron terpisah. Kredit: Javier Marmolejo Para peneliti di Universitas Gothenburg telah mengamati penyerapan satu elektron oleh tetesan melayang dengan amplitudo...

Perlindungan probiotik? Bakteri Usus Ditemukan Melindungi Usus Terhadap Virus COVID-19

Para peneliti dari Universitas Yonsei di Korea Selatan telah menemukan bahwa bakteri tertentu yang hidup di usus manusia mengeluarkan obat yang menghambat SARS-CoV-2. ...

Menggali sejarah populasi Neanderthal menggunakan DNA nuklir purba dari sedimen gua

Galeri patung gua di Spanyol utara. Penulis: Javier Trueba - film sains Madrid DNA mitokondria manusia purba telah diekstraksi dari deposit gua, tetapi nilainya...

Sakelar Semikonduktor Berpanduan Laser untuk Komunikasi Generasi Selanjutnya

Insinyur Laboratorium Nasional Lawrence Livermore telah menemukan jenis baru sakelar semikonduktor yang digerakkan oleh laser yang secara teoritis dapat mencapai kecepatan lebih tinggi pada...

Newsletter

Subscribe to stay updated.