Znanstvenici sa Sveučilišta New York razvili su revolucionarni zupčasti mehanizam koji se za prenošenje rotacije oslanja isključivo na – fluide. Inovacija, čiji su detalji objavljeni u časopisu Physical Review Letters, predstavlja značajan odmak od tradicionalnih zupčanika s krutim zupcima čije podrijetlo seže još u antičku Kinu.
Tim koji predvodi profesor Jun Zhang uspio je stvoriti sustav u kojem se rotacija prenosi putem tekućine, eliminirajući potrebu za izravnim mehaničkim kontaktom među osovinama. Tradicionalni zupčanici, iako ključni za razvoj civilizacije – od vjetrenjača do moderne robotike – imaju ugrađena ograničenja. Njihovi zupci podložni su trenju i zamoru materijala, samim time i trošenju i lomljenju, a sustav zahtijeva savršeno podudaranje komponenti kako bi funkcionirao. Nova tehnologija nudi alternativu koja obećava veću izdržljivost i prilagodljivost u usporedbi s klasičnim mehanizmima.
Eksperimentalna potvrda
Istraživački tim proveo je niz eksperimenata uranjajući cilindre (rotore) u otopinu glicerola i vode. Postupak je uključivao jedan aktivni rotor koji se rotira pomoću pogona i drugi pasivni rotor. Kako bi pratili kretanje nevidljivih tokova tekućine, znanstvenici su u smjesu dodali sitne mjehuriće, što im je omogućilo vizualizaciju načina na koji fluid prenosi snagu između dva tijela – što vidimo i na priloženim video zapisima.
Rezultati su pokazali da aktivni cilindar generira strujanje fluida koje može pokrenuti pasivni cilindar na dva različita načina. Kada su cilindri bili vrlo blizu jedan drugome, vrtložni tokovi djelovali su poput fizičkih zubaca, uzrokujući rotaciju u suprotnom smjeru, kao kod klasičnih zupčanika. Međutim, povećanjem razmaka i brzine, fluid je počeo kružiti oko pasivnog rotora, oponašajući rad remenice i uzrokujući rotaciju u istom smjeru kao kod pogonskog dijela.
Prednosti nove tehnologije
Glavna prednost fluidnih zupčanika leži u njihovoj otpornosti na mehaničke kvarove. Fluidni sustavi eliminiraju mnoge tehničke probleme jer kod njih nema fizičkih dijelova koji se mogu slomiti ili istrošiti uslijed trenja, pa mehanizam neće moći “zaglaviti”, što otvara put za novu generaciju fleksibilnijih strojeva.
Osim trajnosti, sustav nudi razinu kontrole koja do sada nije bila moguća. Manipulacijom viskoznosti tekućine, gustoće ili brzine vrtnje, operateri mogu mijenjati brzinu i smjer rotacije pasivnog rotora bez potrebe za promjenom fizičke konfiguracije stroja. Ova fleksibilnost mogla bi naći primjenu u naprednoj robotici i preciznim mehaničkim uređajima gdje su pouzdanost i prilagodljivost ključni faktori. Ipak moramo primijetiti da prijenos velike snage vjerojatno neće biti naveden kao prednost ovog mehanizma, budući da osovine vrlo lako unutar tekućine mogu “proklizati” pod opterećenjem.
Datum i vrijeme objave: 19.01.2026 – 15:39 sati
