Tõhus pump töötab nagu süda
Vedelike pumpamine on tähtis tegevus. Kogu maailmas tarbitavast elektrienergiast kulub mõne uuringu järgi tervelt viiendik vedelike pumpamisele, nii tööstusmasinates kui ka elumajade veevärgis.
Kuid nähtus on oluline olnud juba enne tehnika teketki, sest inimeste ja loomade jaoks on lausa eluliselt tähtis, et süda pumpab verd.
Nüüd on Austria teadlased avastanud, et tehnilise pumpamise saab teha tõhusamaks, kui pannagi pump tööle nagu süda.
Björn Hof ja ta kolleegid Austria Teaduse ja Tehnika Instituudist Klosterneuburgis kirjutavad ajakirjas Nature, et kui pumbata vedelikke tõugete kaupa ja pidada tõugete vahel vahet, siis väheneb hõõrdetakistus ja seetõttu väheneb ka energiatarve.
Just samamoodi, tõugete ehk löökide kaupa ja vahet pidades töötab ka süda.
Teadlased tegid katseid läbipaistvate torudega, mitmesuguse pikkuse ja läbimõõduga.
Selleks, et aru saada, kuidas vesi torus voolab, puistasid nad vette valgustpeegeldavat puru ja valgustasid purust vett laserkiirega. Nii oli näha, kus ja millal voolas vesi turbulentselt ehk kaootiliste keeriste ja pööristena, kus ja millal aga laminaarselt ehk ühtlase vooluna, keerutamata ja pööritamata.
Teadlased katsetasid mitut moodi pulseerivat pumpamist. Mõnikord kiirendati vee liikumist aegamööda ja lõpetati siis tõuge järsult, teinekord jälle teisipidi.
Üldjuhul suurendas pulseeriv pumpamine hõõret ja energiakulu. Kuid kui teadlased jätsid tõugete vahele pausi, nii nagu seda teeb süda, siis saidki nad soovitud tulemuse — kahanes hõõre ja kahanes energiakulu.
Pausidega löökpumpamise puhul vähenes vee turbulents järsult. Pausi ajal veepöörised vaibusid ja jäid ka järgneva löögi ajal raugemaks kui pausita pumpamise korral.
Jälle kord näide sellest, kuidas evolutsioon on jõudnud hea lahenduseni enne insenere — südamelöögid on küllap arenenud selliseks nagu nad on, et vältida turbulentsi ja hõõret ning kaitsta sel moel õrnu rakke, mis vooderdavad veresooni.
