Nikola Tesla ha sido reconocido durante mucho tiempo por una colección de trabajos que iban desde lo espectacular (electricidad de corriente alterna) hasta lo confuso (¿una «máquina de terremotos»?). Los científicos han investigado con mayor profundidad una de sus innovaciones menos conocidas, y creen que pueden haber descubierto nuevas aplicaciones para ella en el mundo actual.
La válvula macrofluídica de Tesla, también conocida como válvula Tesla, es un túnel de fluido de forma extraña que tiene un canal central unido con varios bucles desviados en forma de lágrima. Los bucles están dispuestos de tal manera que los fluidos pueden fluir fácilmente a través de ellos en una dirección, pero cuando se invierten, el flujo se bloquea casi por completo.
En otras palabras, funciona de manera similar a una válvula unidireccional o de retención, con la que cualquiera que haya realizado algún trabajo de plomería o bomba estaría familiarizado. La ventaja del diseño de Tesla es que no tiene ningún elemento móvil que pueda desgastarse, como los muelles y otros mecanismos que se encuentran en las válvulas de retención tradicionales.
«Si bien Tesla es considerado como un mago de las corrientes eléctricas y los circuitos eléctricos, su trabajo menos conocido para administrar flujos o corrientes de fluidos estaba realmente adelantado a su tiempo», dijo Leif Ristroph, profesor asociado del Instituto Courant de Ciencias Matemáticas de la Universidad de Nueva York.
Ristoph es el autor principal de una investigación reciente publicada en Nature Communications que profundiza en cómo funciona la válvula Tesla y cómo puede emplearse en el siglo XXI.
Al experimentar con copias de la válvula, que fue patentada en 1920, los investigadores descubrieron que a una velocidad particular de flujo, las capacidades de bloqueo de flujo de la válvula se «encienden» al causar turbulencia y vórtices giratorios en el tubo.
«Además, la turbulencia surge a caudales significativamente más bajos que los que se han registrado para tuberías de formas más típicas, hasta 20 veces más baja que la turbulencia ordinaria en una tubería o tubo cilíndrico», dice Ristoph. «Esto demuestra su capacidad para regular los flujos, lo que podría ser útil en una variedad de aplicaciones».
Aún más interesante, la válvula funciona mejor con un flujo que no es constante, sino que llega en pulsos u oscilaciones. Esto lo hace potencialmente adecuado para su uso en situaciones de alta vibración.
Según Ristoph, «podría utilizarse para controlar las vibraciones en motores y máquinas para bombear combustible, refrigerante, lubricante u otros gases y líquidos».
Irónicamente, esto puede hacer que sea menos probable que la válvula se use en los populares automóviles eléctricos de hoy en día que llevan su nombre. Esto se debe a que los vehículos Tesla emplean paquetes de baterías y motores que tiemblan menos que los motores de combustión interna. Elon Musk, por otro lado, podría algún día encontrar un propósito para las válvulas de los potentes motores de cohetes de SpaceX, que generan muchas vibraciones.
«Es fascinante que esta tecnología de 100 años de antigüedad aún no se comprenda y pueda ser beneficiosa en la tecnología actual de formas que aún no se han explorado», dice Ristroph.
