一個研究小組在對20世紀早期設計的複製品進行了一系列實驗後發現，工程師尼古拉·特斯拉在一個世紀前發明的一個閥門不僅比以前意識到的功能更強，而且在百年後的今天還有其他潛在的應用。《自然通訊》雜誌上報導的研究結果表明，特斯拉的裝置，即他所說的”閥狀管道”可以利用發動機和其他機械的振動來泵送燃料、冷卻劑、潤滑劑和其他氣體和液體。

現在被稱為”特斯拉閥門”的專利裝置激發了在流動網絡和電路中引導水流的策略。

紐約大學Courant數學科學研究所的副教授、該論文的資深作者Leif Ristroph解釋說：”這個有100年曆史的發明仍然沒有被完全理解，並且可能以尚未考慮的方式在現代技術中發揮作用，這一點很了不起。雖然特斯拉作為電流和電路的巫師而聞名，但他在控制流動或流體電流方面鮮為人知的工作確實領先於時代。”

在三種不同的速度下，反向（從右到左）流動的比較。水流用綠色和藍色的染料進行了可視化，顯示出在更高的速度下，水流會被破壞。

特斯拉閥門，即一系列相互連接的水滴形環路被設計成只在一個方向上通過流體流，並且沒有移動部件。該裝置為正向流動提供了一條清晰的路徑，但反向流動的路徑較慢。但後者的缺點事實上表明，在需要控制流動而不是釋放流動的情況下，有一個潛在的、尚未實現的好處。

為了了解閥門的功能，Ristroph和他的合作者，紐約大學物理學研究生Quynh Nguyen和Joanna Abouezzi（研究時為紐約大學本科生）在紐約大學應用數學實驗室進行了一系列實驗。在這裡，他們複製了特斯拉閥門的設計，並對其進行了測試，測量其在兩個方向上通過流動的阻力。

總的來說，他們發現該設備的反應有點像一個開關。在低流速下，正向和反向流動的阻力沒有區別，但在超過一定的流速時，該裝置突然”打開”，並開始明顯對抗反向流動。

“至關重要的是，這種開啟伴隨著反向湍流的產生，它用渦流和破壞性電流’堵塞’管道，”此外，湍流出現的速度遠遠低於以前觀察到的更標準形狀的管道–比圓柱形管道或管子中的傳統湍流速度低20倍。這顯示了它在控制流量方面的力量，這可以在許多應用中使用。”研究人員發現，當流量不穩定時–當流量以脈衝或振蕩的形式出現時，該閥門的工作效果甚至更好，然後該裝置將其轉換為平滑和定向的輸出流量。這種抽水動作模仿了將交流電轉化為直流電的AC-DC轉換器。

“我們認為這就是特斯拉對該設備的想法，因為他正在考慮用電流進行類似的操作，”Ristroph觀察到。”事實上，他最著名的是發明了交流電機以及交流-直流轉換器。”

今天，鑑於閥門控制流量和在低速下產生湍流的能力，Ristroph看到了特斯拉在20世紀初發明用於今天的可能性。

“特斯拉的裝置是傳統止回閥的替代品，傳統止回閥的活動部件往往會隨著時間的推移而磨損，而現在我們知道它在混合方面非常有效，它可以用來利用發動機和機械的振動來泵送燃料、冷卻劑、潤滑油或其他氣體和液體。”