Teslova turbína v roce 1912. Kredit: Reddi, Wikimedia Commons.

Mnohé továrny a dílny využívají stlačený vzduch. Tahle přízračná materie je velmi užitečná pro pohon pneumatických nástrojů, robotických končetin nebo třeba automatizovaných systémů snad v každém průmyslovém odvětví. Používání stlačeného vzduchu ale provází svízelný problém. Jemné částečky a kapičky vody při rychlém proudění stlačeného vzduchu generují nepříjemně intenzivní elektrické náboje.

Teslova turbína je bezlopatková turbína, kterou si nechal patentovat Nikola Tesla v roce 1913. Turbína je založena na principu tření mezi proudícím médiem a povrchem rotoru turbíny. Médium předává svou energii rotoru, jeho rychlost klesá a po spirálové dráze se přesouvá ke středu turbíny. Zde je odtokový otvor. Na tržištích se dá malá turbína pořídit zhruba za dva tisíce. Kredit: AliExpress

Je to triboelektrický jev, který obvykle nepovažujeme za něco nebezpečného. Jenže v průmyslových zařízeních mohou vznik náboje o tisících voltů, které mohou být dost destruktivní. Obvykle se tyto náboje likvidují jako odpadní elektřina. Už se sice objevily pokusy je využít k těžbě energie, obvykle s přidáním drobných částic či vody, ale tyto snahy nebyly moc úspěšné, kvůli nevalnému výtěžku a přetrvávajícím bezpečnostním rizikům.

Jihoon Chung. Kredit: J. Chung.

Mezinárodní výzkumný tým, který vedl Jihoon Chung z jihokorejského Kumoh National Institute of Technology (KIT), využil jiný přístup. Vyvinuli pozoruhodné zařízení, která generuje podstatně více elektřiny, i když využívá obyčejný stlačený vzduch, žádné částice ani vodu, ani žádné speciální podmínky.

Logo. Kredit: Kumoh National Institute of Technology (KIT).

Chung s kolegy převzali technologii Teslovy turbíny, kterou si Nikola Tesla nechal patentovat v roce 1913. Na rozdíl od běžných turbín, které roztáčí proudící médium, je Teslova turbína bezlopatková. Její elegantní design zahrnuje soustavu disků, mezi nimiž proudí médium. Díky tření o povrch disků vzniká síla, která disky uvádí do pohybu.

Nové zařízení kombinuje dávný design Teslovy turbíny s moderními triboelektrickými materiály. Stlačený vzduch vstupuje vstupním otvorem a vytváří proudění o rychlosti 300 m/s. Tento proud roztáčí rotátor pouze povrchovým třením. Při tlaku 0,2 MPa rotátor dosahuje 8472 otáček za minutu.

Systém dosahuje až 800 V a 2,5 A při frekvenci otáček 325 Hz. Dřívější zařízení, která spoléhala pouze na částice či vodu ve stlačeném vzduchu, dodávala mnohem méně elektřiny. Následné analýzy ukázaly, že při provozu nedochází k zásadnímu rychlému opotřebení. Experimentální zařízení pohánělo 1 000 LEDek a zvládlo i 4 komerční 2,5W lampy. V budoucnu by podobná zařízení mohla využívat dostupný stlačený vzduch v průmyslových provozech.

Video: How Fast Can a Tesla Turbine Spin?

Video: Tesla Turbine | The interesting physics behind it

Literatura

Nanowerk 9. 1. 2026.

Advanced Energy Materials online 28. 12. 2025.