El tornillo de Arquímedes, una invención antigua pero increíblemente versátil, es una máquina helicoidal gravimétrica utilizada para una variedad de propósitos, desde elevar agua hasta transportar sólidos.
¿Qué es el tornillo de Arquímedes?
En pocas palabras, el tornillo de Arquímedes es una máquina que se utiliza para elevar agua u otros fluidos de un nivel más bajo a uno más alto. Fue inventado por el famoso matemático, físico e inventor griego Arquímedes alrededor del siglo III a.C. Aunque hay evidencia de su uso incluso en épocas anteriores en el Antiguo Egipto, este cilindro hueco sobre un plano inclinado ha resistido la prueba del tiempo y se ha adaptado a las necesidades modernas.
Historia del tornillo de Arquímedes
La historia del tornillo de Arquímedes se remonta al Egipto helenístico, donde se utilizaba para elevar agua del Nilo. Su diseño original consistía en tubos enrollados alrededor de un cilindro, pero evolucionó con el tiempo.
Se cree que este ingenioso dispositivo pudo haber sido empleado en los Jardines Colgantes de Babilonia, según inscripciones cuneiformes y relatos clásicos.
El tornillo de Arquímedes fue introducido en Grecia después de la visita de Arquímedes a Egipto en el 234 a.C. Aunque Arquímedes nunca se atribuyó la invención, Diodoro le otorgó el mérito dos siglos después. Los diseños antiguos muestran el tornillo accionado por seres humanos, pisando la carcasa exterior para girar todo el aparato como una sola pieza.
Como funciona el tornillo de Arquímedes
El mecanismo de operación del tornillo de Arquímedes se fundamenta en el principio de acción y reacción de la tercera ley de Newton.
La disposición espiral dentro del tubo cilíndrico genera una especie de rampa inclinada y continua que se extiende de la entrada hasta la salida del tubo. Este diseño crea una corriente ascendente que facilita la elevación del agua o fluido a lo largo del tubo cilíndrico.
Diseño y usos
El tornillo de Arquímedes consiste en un tornillo helicoidal dentro de un tubo, accionado por molinos o trabajo manual. Su movimiento hace que el líquido debajo ascienda por la superficie helicoidal. Originalmente usado para sistemas de irrigación y extracción de agua de lugares inaccesibles, el tornillo de Arquímedes ha evolucionado en múltiples aplicaciones modernas.
Se emplea en plantas de tratamiento de aguas residuales, sistemas de regadío, transporte de materiales granulados, como gránulos de plástico, y hasta en la elevación segura de peces en piscifactorías.
Además, contribuye a la estabilización de estructuras, como la Torre de Pisa, mediante la extracción de agua saturada del subsuelo.
Aplicaciones modernas del tornillo de Arquímedes
En la actualidad, las turbinas de este tornillo (AST) se utilizan en pequeñas centrales hidroeléctricas, minimizando los impactos ambientales en la vida acuática. Incluso se invierte su función, generando energía al verter agua sobre el tornillo para accionar generadores eléctricos, como en proyectos microeléctricos en Inglaterra.
El ingenioso tornillo de Arquímedes no solo ha resistido el paso del tiempo, sino que también ha evolucionado para adaptarse a las necesidades modernas, demostrando ser una máquina ingeniosa y versátil que continúa desafiando las expectativas.
Fuente: cafeytech.substack