Čerpadlo jako perpetum mobile

Několik případů, kdy voda teče vzhůru známe z přírody. Například výtrysky gejzírů a 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 kapilára končící dole v zásobníku s tekutinou. A to je vše.

Jak to funguje?
Kapilára s hydrofilním povrchem kapalinu nasaje, takže na jejím horním otvoru začne růst kapička. Nám laikům to připadá, jako když ji po dotyku vrchní širší trubička ji vždy 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, pochopitelně, že to ale předem určeno k nezdaru. Ne snad proto, že jde o malé objemy s rozdílem hladin v rozmezí několika centimetrů. V provozu by se časem totiž zcela jistě vyskytly komplikace se ztrátou hydrofóbnost mřížky, například vlivem rozpuštěných solí. Proti budou i mikroorganismy vynikající nezdolnou snahou všechno ucpat slizem. Ten by "perpetum" také poměrně rychle zadrhnul. I tak se ale do nápadu mikropumpy vkládají velké naděje a v praxi se s ním máme brzo začít střetávat. Nejspíš v podobě mikrodetektorů spojených s dalšími chytrými obvody a zařízeními. Mikročerpadla nám mají 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 něco znamená.

Názorně vše objasňují připojená videa:

Video 1 (Kredit: Advanced Functional Materials , DOI: 10,1002 / adfm.201501320)

Video 2 (Kredit: Advanced Functional Materials , DOI: 10,1002 / adfm.201501320)

video 3 (Kredit: Advanced Functional Materials , DOI: 10,1002 / adfm.201501320)

Literatura
Superhydrophobic "Pump": Continuous and Spontaneous Antigravity Water Delivery, Advanced Functional Materials, DOI: 10.1002/adfm.201501320

Autor: Josef Pazdera

Zdroj: www.osel.cz