Van Tesla: Phát minh của vị thiên tài 100 năm về trước bỗng đầy giá trị ở thời điểm hiện tại

  •  
  • 4.411

Trong số những phát minh của thiên tài Nikola Tesla, có rất nhiều thứ đã bị lãng quên hoặc con người chưa thể ứng dụng một cách hợp lý, cơ bản vì công nghệ của loài người chưa đáp ứng được cho tầm nhìn mà vị thiên tài đã nghĩ ra hơn một thế kỷ trước.

Nhưng gần đây, một phát minh gần như bị bỏ quên của Nicola Tesla bỗng nhiên có khả năng ứng dụng thực tiễn. Đấy là van điều tiết dẫn vi lưu (macrofluidic), gọi ngắn gọn đơn giản là van Tesla.

Đường dẫn trong van Tesla khá kỳ dị, xen kẽ giữa đường chảy chính của chất lỏng là những kênh vi lưu nhỏ rẽ nhánh nhưng sau đó lại chảy ngược trở lại dòng chính. Những đường chảy phụ được thiết kế với đường cong như giọt nước, sao cho dòng chất lỏng lưu thông trong van chỉ chạy được một chiều, nếu chạy ngược lại sẽ bị chặn hoàn toàn. Nói cách khác, ý tưởng van Tesla được đưa ra để tạo ra một dạng van điều tiết chất lỏng một chiều, với lợi thế rất lớn là không cần dùng máy bơm hoặc những bộ phận di chuyển (ví dụ như cửa khóa van hoặc lò xo, với nguy cơ hao mòn hỏng hóc trong quá trình sử dụng), mà chính dòng dẫn vi lưu sẽ giúp tạo ra dòng chảy một chiều.

Phó giáo sư Leif Ristroph thuộc viện nghiên cứu khoa học toán học thuộc đại học New York nói: “Giờ thế giới nhớ đến Tesla như một phù thủy nếu nói đến phát minh điện xoay chiều của ông, nhưng những khám phá và nghiên cứu kiểm soát dòng chảy chất lỏng của ông cũng đi trước thời đại rất xa”. Loại van được Tesla đăng ký bản quyền vào năm 1920 này kích hoạt khả năng điều tiết dòng chảy một chiều nhờ vào quá trình tạo dòng chảy hỗn loạn và dòng chảy xoáy bên trong ống dẫn, ở tốc độ nhất định sẽ tạo ra khả năng dẫn lưu một chiều, chất lỏng chảy ngược lại sẽ bị chặn ngay.

Phó giáo sư Ristroph cho biết thêm: “Thêm nữa, dòng chảy xoáy được tạo ra ở lưu lượng chất lỏng thấp hơn nhiều so với những dạng ống dẫn với thiết kế cơ bản và quen thuộc, tốc độ dòng trong đường ống do Tesla phát minh ra thấp hơn 20 lần so với ống dẫn tiết diện tròn bình thường cũng đủ tạo ra dòng chảy xoáy, gián tiếp tạo ra hiệu ứng kiểm soát dòng chảy một chiều. Điều này mô tả khả năng kiểm soát dòng chảy phục vụ cho rất nhiều ngành nghề”.

Đường dẫn trong van Tesla khá kỳ dị
Đường dẫn trong van Tesla khá kỳ dị.

Đó là về mặt lý thuyết. Còn về mặt ứng dụng, van Tesla được phát minh hơn 100 năm về trước có vô vàn khả năng ứng dụng thực tiễn. Van Tesla thực tế vận hành tốt nhất trong điều kiện dòng chảy không đều, mà thay vào đó dòng chất lỏng bị ảnh hưởng bởi nhịp rung. “Nó có thể được ứng dụng để tận dụng động năng rung trong động cơ hoặc máy công nghiệp để tiếp nhiên liệu, chất làm mát, chất bôi trơn hoặc những dạng khí gas và chất lỏng khác.” Thậm chí, nó hoàn toàn có tiềm năng ứng dụng trong ngành công nghiệp vũ trụ, nơi những con tàu có độ rung rất lớn, để điều hòa nhịp tiếp nhiên liệu cho động cơ tên lửa đẩy.

Phó giáo sư Ristroph nói: “Thật đáng nể khi thấy một phát minh hơn 1 thế kỷ trước đến giờ vẫn chưa được con người hiểu hoàn toàn, và có tiềm năng ứng dụng theo những cách con người chưa từng nghĩ đến”.

Cập nhật: 23/05/2021 Theo Tinh Tế
  • 4.411

Theo dõi cộng đồng KhoaHoc.tv trên facebook