Entre los numerosos inventos de Nikola Tesla (1856-1943) figura uno particularmente fascinante: la llamada «válvula de Tesla» o, según la bautizó el inventor serbio —nacionalizado estadounidense—, el «conducto valvular». Se trata de una estructura hidráulica o conducto sin partes móviles que permite el flujo de un fluido en una dirección mientras restringe o dificulta su paso en la dirección contraria. La solicitud de patente (US 1329559), de 1919, describe el ingenio así: «el interior del conducto está provisto de ensanchamientos, rebajes, salientes, deflectores o cubetas que, si bien no ofrecen prácticamente ninguna resistencia al paso del fluido en una dirección, salvo la fricción superficial, constituyen una barrera casi infranqueable para su flujo en sentido contrario debido a las dilataciones, contracciones, desviaciones, inversiones de dirección, paradas y arranques más o menos bruscos y a las consiguientes transformaciones rápidas y sucesivas de las energías de presión y de velocidad».

Uno de los aspectos relevantes de este ingenio hidráulico es la eficiencia de su diseño, que domina los fluidos sin necesidad de mecanismos externos. Además, tal como enfatiza Tesla en la solicitud de patente, su válvula opera en una amplia variedad de condiciones y puede fabricarse en muy diferentes escalas, desde sistemas industriales hasta dispositivos minúsculos.

En efecto, aunque la válvula de Tesla pasó desapercibida durante décadas, en los últimos años, con los avances en materiales y las simulaciones por computadora, ha vuelto a captar la atención de ingenieros, técnicos y científicos. Estos encuentran su potencial en diversas aplicaciones tecnológicas, como sistemas microfluídicos, bombas de calor y dispositivos médicos.

Un ejemplo reciente de su aplicación lo encontramos en el diseño de sistemas de refrigeración de alta eficiencia. Asimismo, se ha explorado su uso en industrias como la aeroespacial y la automotriz, en las que la minimización de peso y mantenimiento es importante. En 2021, la Xiaomi Corporation —empresa china fabricante de teléfonos, artículos electrónicos para el hogar y autos eléctricos— anunció que algunos de sus modelos de teléfono móvil utilizarían la tecnología de refrigeración líquida en bucle. Pues bien, esta tecnología emplea precisamente una válvula de Tesla para asegurar que el flujo de refrigerante discurra unidireccionalmente.

Una simulación computacional de dinámica de fluidos con la válvula de Tesla como protagonista demostró que la resistencia al flujo en la dirección de bloqueo era de unas 15 veces en los diseños con 2 segmentos, y de unas 40 veces en los de 4, respecto de la dirección sin impedimentos. Y estos parámetros coincidían con los que se indican en la solicitud de patente. Sin embargo, los experimentos de flujo constante muestran relaciones más pequeñas, en el rango de 2 a 4.

En todo caso, la sencillez de la válvula de Tesla es testimonio de la genialidad de su creador. En un mundo que busca soluciones sostenibles y eficientes, su invento podría tener relevancia como herramienta para afrontar los desafíos tecnológicos del futuro. Así, la válvula de Tesla, gracias a su capacidad para restringir el flujo sin necesidad de electricidad ni piezas móviles, se ha convertido en una solución sostenible en cuanto al consumo de energía.

Si queréis saber más y conocer cómo funciona la válvula de Tesla, podéis saciar vuestra curiosidad con este vídeo: