Čerpadlo jako perpetum mobile

23. června 2015 | Rubrika: Co bychom měli vědět o vodě , Podnikání s vodou a zákony

čerpadlo perpetum mobile osel

Po tisíce let je snem člověka, aby voda sama tekla do kopce. Jak přitom píše populárně-vědecký server osel.cz, nyní se to vědcům podařilo prostřednictvím pumpy, která nemá žádnou pohyblivou část a využívá jen kombinace smáčivého a nesmáčivého povrchu.

Několik případů, kdy voda teče vzhůru, známe z přírody. Například výtrysky gejzírů, nebo při použití čerpadla zvaného „trkač“. V tomto případě se zařízení spíš podobá vzlínání vody v rostlinných pletivech, které k dokonalosti dovedly stromy. Ty nejschopnější (sekvoje) si tak přivádějí vodu stovky metrů vysoko. Vědci také využili jev zvaný  povrchové napětí kapalin a zkombinovali to s vlastnostmi superhydrofobního materiálu. Předvedené zařízení pracuje s alkalickým roztokem a to nejdůležitější na něm je obyčejná měděná síťka. Ta uzavírá dno svisle umístěné plastové trubičky. K ní se zespodu, téměř na dotek, přivádí  tekutina kapilárou. A to je vše.

Kapilárou přivedená kapalina vytváří kapičku. Jakmile se dotkne mřížky na dně válce, dojde k něčemu, co nám laikům připadá, jako když ji po dotyku vrchní širší trubička vcucne. Fyzikové vše vysvětlují změnou tvaru, kterou kapka po kontaktu s měděnou mřížkou nabude. Ztratí tím totiž svůj ideální kulovitý tvar. Síla, která působí směrem dolů (gravitační) se stane menší, než ta, která vzniká kohezními sílami – vzájemným přitahováním molekul či atomů kapalin, které se navenek jeví jako působení vnějšího tlaku. Pro to, co nutí kapalinu zaujmout minimální objem a na něž mají matematici rovnici, které říkají Laplaceova.

Snaha využít poznatek k masivnímu nasazení jako obnovitelného zdroje energie je jistě chvályhodná, ale jen jako argument pro komisi k získání grantu na prověření možnosti automatických přečerpávacích stanic. S vědomím, že to je předem určeno k nezdaru. Ne snad proto, že jde o malé objemy s rozdílem hladin v rozmezí několika centimetrů. I kdyby to nakrásně fungovalo, v provozu by se časem totiž zcela jistě vyskytly komplikace se ztrátou superhydrofóbních vlastností mřížky, například vlivem rozpuštěných solí. Proti budou i mikroorganismy vynikající nezdolnou snahou všechno ucpat slizem. Ten by „perpetum“ také poměrně rychle zadrhnul.
I tak ale mnozí do nápadu mikropumpy vkládají velké naděje a v praxi se s tím máme už brzo začít střetávat. V podobě mikrodetektorů spojených s dalšími chytrými obvody a zařízeními. Mikročerpadla by nám měla pomáhat hlídat a řídit, kde co. Úplná hloupost by to být nemusela, článek autorům vyšel v recenzovaném časopisu s impakt faktorem 10,4 – a to už by něco znamenat mělo.

Zdroj: www.osel.cz (článek obsahuje i názorná videa), primární zdroj a foto: Superhydrophobic „Pump“: Continuous and Spontaneous Antigravity Water Delivery, Advanced Functional Materials, DOI: 10.1002/adfm.201501320

 

Související rubriky: Co bychom měli vědět o vodě, Podnikání s vodou a zákony, Voda a naše peněženka