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Física & Química

Válvula criada por Nikola Tesla há 100 anos pode encontrar uso moderno

Segundo um novo estudo, a válvula de Tesla poderia ser usada para bombear fluidos de motores usando energia que, de outra forma, seria desperdiçada.

Válvula de Nikolas Tesla
(Imagem: Leif Ristroph et al./Trust My Science)

Uma válvula de água unidirecional sem partes móveis criada por Nikolas Tesla há 100 anos pode muito bem encontrar uso moderno, afirma um novo estudo. Segundo o relatório ele poderia ser usado para bombear fluidos de motores usando energia que, de outra forma, seria desperdiçada.

A conduíte de válvula, patenteada por Tesla em 1920 não é muito complexa por si só, mas é muito engenhosa e claramente à frente de seu tempo.

O sistema é geometricamente bastante complexo, no entanto, com um duto que impõe forças específicas sobre os fluidos que se movem através dele. As tensões mecânicas encontradas pelo fluido o forçam a formar um loop em si mesmo em vários pontos.

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Conforme a água flui para a boca das alças, ela se torna turbulenta e fica mais lenta, o que interrompe o fluxo. Mas se a água flui na outra direção, ela não entra nas curvas e flui livremente.

Afim de encontrar um uso moderno para a válvula de Tesla, da Universidade de Nova York  construíram uma versão de 30 centímetros de comprimento da válvula seguindo o plano original de Tesla. Eles então mediram o fluxo em ambas as direções de operação, em diferentes pressões. Embora a Tesla tenha afirmado em sua patente que a válvula poderia fazer a água fluir 200 vezes mais lenta em uma direção do que na outra, os pesquisadores descobriram que sua versão apenas a tornava duas vezes mais lenta.

Embora o efeito tenha sido muito menor do que o que Tesla alegou, a válvula continua com um design útil, constatou a equipe de pesquisa. Isto principalmente porque ela não tem partes móveis e, portanto, pode ser usada sem manutenção.

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Segundo os pesquisadores, não havia diferença na resistência entre os dois tipos de uso (em ambas as direções) em baixo fluxo. No entanto, a válvula seria ativada abruptamente acima das taxas de fluxo de cerca de 1 centímetro por segundo e resistiria significativamente ao fluxo reverso.

Válvula de Tesla
a) Diagrama modificado da patente de Tesla mostrando uma planta do “duto da válvula”. b) Renderização do conduíte utilizado nos experimentos. As tampas superior e inferior fazem um sanduíche da geometria interna, que é escaneada a partir do desenho de Tesla, cortada a laser e colada. c) Diagrama da câmara de pressão. Os mecanismos de transbordamento garantem níveis de água fixos que causam fluxo no conduíte, que na verdade é orientado verticalmente, conforme mostrado em b. © Leif Ristroph et al.

Tesla também patenteou um conversor elétrico de corrente alternada para corrente contínua, ele projetou o conduíte da válvula para tentar obter o mesmo tipo de conversão com fluidos. A eletricidade, em corrente alternada, vê os elétrons constantemente revertendo sua direção, mas quando convertidos em corrente contínua, eles realmente circulam em um loop.

Os pesquisadores também fizeram um anel de válvulas de água Tesla para imitar o conversor elétrico de Tesla e descobriram que ele era capaz de processar água oscilante (jogada para frente e para trás por um pistão) e convertê-la em um fluxo constante de água em uma direção, obtendo o efeito de uma bomba.

Os pesquisadores acreditam que este conceito pode aproveitar vibrações de motores e outras máquinas para bombear combustível, refrigerantes, lubrificantes e outros gases e líquidos.

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O estudo foi publicado em Nature Communications.

Damares Alves
Publicado por

Apaixonada pela natureza, me tornei redatora e hoje escrevo exclusivamente sobre ciência. Meu objetivo é que todos possam ter acesso a pesquisas importantes e descobertas incríveis que são realizadas todos os dias.

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