Поможет ли кишечная палочка создать вечный двигатель?

Поможет ли кишечная палочка создать вечный двигатель?

Сверхтекучесть

Для жидкостей трение выражается в виде вязкости - чем меньше трение, тем ниже вязкость. Сверхтекучие материалы - это те, у которых сила трения отсутствует. Они обладают свойством, которое называется "течение идеальной жидкости". Это нулевая вязкость, означающая, что они не замедляются собственным внутренним движением. Такой материал не теряет импульс - стоит придать ему первичное ускорение, и дальше он будет двигаться бесконечно.

По большому счёту, это свойство до нынешнего времени наблюдалось только у жидкого гелия при температуре, близкой к абсолютному нулю, но и оно объяснялось крайне запутанными и малоизученными понятиями квантовой физики. Однако с недавних пор ученые наблюдают это явление у воды. Вы только представьте, насколько полезна может быть вода, которая движется сама по себе!

Кишечная палочка

Вы наверняка уже догадались, что это не та вода, которую мы пьём из-под крана или покупаем в маленьких бутылочках в супермаркете. Как раз наоборот, кто-то может посчитать её очень нездоровой - она буквально нашпигована кишечной палочкой. Это бактерия, и обычно мы слышим о ней в новостях, когда где-то в мире происходит вспышка крайне неприятных заболеваний желудочно-кишечного тракта. Нас передёргивает от отвращения от одной мысли о ней, но этот крошечный микроорганизм обладает некоторыми свойствами, о которых СМИ сообщают очень нечасто.

Когда в воде содержатся мелкие частицы, грязь и песок, её движение замедляется. Это связано с трением этих частиц друг о друга. Чем их больше, тем больше требуется энергии, чтобы привести в движение содержащую их жидкость. Можно логически предположить, что в воде с высоким содержанием микроорганизмов будет происходить то же самое, но это будет ошибочное умозаключение. Бактерии часто преподносят нам сюрпризы, и, как оказывается, не всегда неприятные.

Кишечные палочки, оказавшись в воде, начинают "плавать". Каждая из них выбирает собственное направление. Это хаотичное и неорганизованное движение. Однако если концентрация бактерий в жидкости достаточно высока, возмущения, вызванные каждой из них, начинают влиять на направление движения других микробов. Это выливается в некое коллективное действие - когда их общая масса достигает 10-20% от массы воды, бактерии образуют крошечные "водовороты".

На этом этапе, тем не менее, хаотичность продолжает преобладать - поведение воды радикально не меняется. Но, если приложить к ней какую-то силу, допустим, поместить её между двумя предметными стеклами микроскопа, движение неожиданно станет организованным. Сдвигающая сила стекла заставляет бактерии направить своё общее движение в одном направлении - по той причине, что их неровным, но продолговатым организмам перемещаться туда удобнее всего.

Это придаёт воде импульс, благодаря чему она получает свойство "сверхтекучести". Эксперты, исследующие это явление, затрудняются пока ответить на вопрос о точной "механике" его возникновения. Эффект, однако, наблюдается и подтверждается. Он вполне реален. Не так давно были опубликованы экспериментальные данные, они подтверждены более ранними теоретическими работами, и всё это может иметь невероятные практические результаты.

«Вечный двигатель»

Так как сверхтекучая жидкость не имеет вязкости и, следовательно, для её запуска нужен всего один толчок, её можно использовать в качестве "топлива". Вы можете, условно говоря, привести свою суперводу в движение, а затем просто радостно наблюдать, как крутится турбина, принося вам копейку за копейкой. Это, конечно же, в идеале, так как движущиеся части условной турбины будут замедляться собственным трением, и вам всё равно придётся время от времени придавать всей системе дополнительный импульс. Ну и, естественно, этот гипотетический двигатель будет не очень велик и не столь быстр, как хотелось бы.

Для коммерческого применения этой технологии предстоит проделать гигантский объём работы. На этапе увеличения масштаба данного "агрегата" непременно встанет проблема кормления бактерий - от этого никуда не деться, они всё-таки живые существа. А если учесть, чем они питаются, всё запутывается ещё сильнее. В ходе дальнейших исследований учёные попытаются выяснить природу возникновения сверхтекучести, а также ответить на множество других вопросов. Однако те возможности, что открывает перед нами "бактериальная супервода", выглядят действительно потрясающе. Это ведь не только "топливо", которое приведено в качество самого наглядного и очевидного примера. Обладая техническим складом ума, можно легко представить, сколько трудноразрешимых проблем найдут своё решение, если всё это действительно заработает.

Вас также может заинтересовать

Оставить комментарий

Другие записи из раздела Открытия