Tým vědců z Newyorské univerzity vytvořil zcela nový převodový mechanismus, který se zcela odlišuje od klasických převodovek, jaké dnes známe. Místo tradičních ozubených kol totiž využívá proudění kapaliny. Tento přístup slibuje vyšší flexibilitu, odolnost a hlavně menší riziko mechanického poškození oproti stávajícím převodovkám.
Kapalina místo ozubených kol
Ozubená kola patří k nejstarším technickým vynálezům lidstva. Jejich historie sahá až 3 000 let před naším letopočtem do Číny, kde se využívala u dvoukolých vozů při cestách přes poušť Gobi. Klasická ozubená kola však trpí na jednu věc. Zuby se časem opotřebují, mohou se zlomit a aby fungovaly, musí do sebe perfektně zapadat.
Právě tyto limity přiměly výzkumníky zkoumat alternativu, jak klasické převody nahradit něčím flexibilnějším. Inspirací jim byly turbíny a vodní kola. Pokud vzduch nebo vodu dokáže lidstvo používat k otáčení struktur, lze je ke stejnému účelu použít i jako náhradu za ozubení?
„Vynalezli jsme nové typy ozubených kol, která se zapojují roztáčením tekutiny, nikoli vzájemným zaseknutím zubů – a objevili jsme nové možnosti pro řízení rychlosti otáčení a dokonce i směru,“ říká Jun Zhang, profesor matematiky a fyziky na NYU a NYU Shanghai. Jejich průlom je podrobněji popsán v časopise Psychical Review Letters.
Jak fluidní převodovka funguje a kdy ji uvidíme v autech?
Vědci ponořili dva válce do kapaliny (roztok glycerolu a vody), přičemž jeden válec byl aktivně poháněn motorem s cílem roztočit druhý jen za pomoci vzniklého proudu kapaliny. Pro lepší sledování pohybu proudů přidali výzkumníci do roztoku bubliny, které můžete vidět na videu.
Když byly válce blízko u sebe, vzniklé vířivé proudy otáčely druhým válce v opačném směru, naopak při delší vzdálenosti simulovaly proudy „tekutý řemen“ a poháněly sekundární válec ve stejném směru jako primární.
A kdy tyto převody uvidíme v autech? Celá technologie je ještě v plenkách a je předčasné vůbec odhadovat, kdy by se mohla dostat k masovějšímu využití. Její potenciál se ale rýsuje v oblastech, kde je zapotřebí odolnost, přizpůsobivost, provoz v extrémních podmínkách a bezpečnost. Například v jemné robotice nebo jako mezistupeň mezi motorem a ohebným kloubem, kde je nutná velmi přesná a plynulá kontrola pohybu.
ČLÁNKY DO MAILU