Revoluție în mecanică: S-au inventat angrenajele lichide, care se rotesc fără să fie atinse

O echipă de cercetători de la Universitatea din New York propune o schimbare de paradigmă în inginerie: un nou tip de angrenaje care nu mai folosesc dinți solizi, ci mișcarea fluidelor pentru a genera rotația.

Ads

Descoperirea, publicată în revista Physical Review Letters, ar putea deschide drumul către dispozitive mai flexibile, mai rezistente și mai ușor de controlat.

„Am inventat noi tipuri de angrenaje care se cuplează prin rotirea fluidului în loc să se interconecteze prin dinți și am descoperit noi capacități pentru controlul vitezei de rotație și chiar al direcției”, explică Jun Zhang, profesor de matematică și fizică la NYU și autorul principal al studiului, potrivit SciTechDaily.

De la roți dințate la curenți de lichid

Angrenajele clasice au o istorie de mii de ani, încă din China antică, fiind esențiale în mecanisme precum ceasurile, morile de vânt sau sistemele moderne de robotică. Totuși, ele vin la pachet cu limite clare: uzură, sensibilitate la defecte și nevoia unei alinieri perfecte. Pornind de la aceste vulnerabilități, cercetătorii au încercat să elimine complet contactul mecanic dintre componente. Ideea lor a fost simplă, dar ambițioasă: dacă aerul și apa pot pune în mișcare turbine, atunci fluxurile de fluide ar putea prelua rolul dinților unui angrenaj.

Experimentul care imită mecanica fără contact

Pentru a testa conceptul, echipa a folosit cilindri rotați într-un lichid format din glicerină și apă. Un rotor era pus în mișcare electric, iar celălalt rămânea pasiv. Prin curenții generați în fluid, mișcarea era transferată de la unul la celălalt.

Rezultatul, surprinzător chiar și pentru cercetători: sistemul putea imita atât comportamentul angrenajelor clasice, cât și pe cel al curelelor cu scripeți.

Când cilindrii erau apropiați, lichidul acționa ca niște „dinți invizibili”, făcând rotorul pasiv să se învârtă în sens opus. Când distanța creștea și viteza era mai mare, mișcarea devenea sincronă, similară unui sistem cu curea.

Continuarea pe Stiripesurse.ro