Ученые США создали гидравлические шестерни, вращающиеся в жидкости без зубьев

Традиционные зубчатые передачи, появившиеся ещё в Древнем Китае и позже использованные в антикитерском механизме, мельницах и часах, имеют существенный минус: их зубья — независимо от материала — остаются жёсткими и хрупкими. Такие системы требуют точной соосности и часто выходят из строя из-за повреждений или загрязнений.

Исследователи Нью-Йоркского университета поставили цель создать механизм, работающий по принципу зубчатой передачи, но не использующий зубья и не предполагающий физического контакта между элементами. Вдохновением стали турбины, движение которых обеспечивают потоки газа или жидкости.

Учёные предложили концепцию, где взаимодействие происходит благодаря вращению жидкости. Такой подход открывает новые возможности в управлении скоростью и направлением вращения.

Во время экспериментов цилиндры помещали в раствор глицерина и воды. Один ротор вращался, второй оставался неподвижным. Для наблюдений в жидкость добавляли мелкие пузырьки. Исследование выявило два режима работы системы.

Когда цилиндры находились достаточно близко, образующиеся вихри действовали как «жидкие зубья», захватывая второй ротор и вращая его в противоположном направлении — подобно классической передаче. При увеличении расстояния и повышении скорости активного цилиндра поток жидкости огибал пассивный ротор и заставлял его вращаться уже в ту же сторону.

Таким образом, устройство может работать и как зубчатая, и как ремённая передача, демонстрируя высокую гибкость.

Такие «жидкие шестерни» лишены основных недостатков механических аналогов — они не требуют идеальной точности сборки, не боятся загрязнений и позволяют легко менять режимы работы. Благодаря этому технология может найти применение в робототехнике и других высокотехнологичных направлениях.

В дополнение стоит отметить, что ранее инженеры из США представили прототип устройства, вырабатывающего энергию ночью за счёт температурной разницы. Двигатель Стирлинга с радиационной панелью охлаждения работает без топлива после захода солнца, что считается важным шагом в развитии альтернативной энергетики.

Рекомендуем также:

1. Водителей временно могут лишить прав ГАИ после визита к врачу
2. Настоящее мясо без скрытых добавок и подмен: Росконтроль назвал сосиски, которые можно брать в любом магазине