Dricksfågeln är en leksak som fungerar enligt principerna för en värmemotor och imiterar rörelserna hos en fågels dricksvatten [1] .
Den består av två glaskoner förbundna med ett glasrör (fågelhals). Detta rör är fäst vid den övre kolven och sätts in i den nedre kolven nästan ända till slutet. Utrymmet inuti fågeln innehåller en vätska, vanligtvis färgad. Vanligtvis används diklormetan , även känd som metylenklorid eller metylenklorid, som arbetsvätska för denna värmemotor . Miles Sullivans patent föreslår användningen av eter , alkohol , halon eller kloroform [2] .
Under produktionen pumpas luft ut ur fågeln och fylls med ångorna från den använda vätskan [2] . Den övre konen har en "näbb", som tillsammans med fågelhuvudet är täckt med ett filtliknande material [3] . Fågeln är vanligtvis prydd med pappersögon, en plasthatt och en eller flera stjärtfjädrar. Hela leksaken har förmågan att rotera på en axel som är fäst vid nacken.
Även om den anses vara en leksak, har den drickande fågeln potentiella faror i samband med glas och flyktiga vätskor. Tidiga modeller var ofta fyllda med brandfarliga ämnen, även om senare versioner använde en icke brandfarlig vätska. Diklormetan kan irritera huden vid kontakt och lungorna vid inandning av dess ångor och är cancerframkallande.
Leksaken är en värmemotor som använder temperaturskillnad för att utföra mekaniskt arbete. Liksom alla värmemotorer arbetar den drickande fågeln på en termodynamisk cykel.
Systemets initiala tillstånd är en fågel med ett vått huvud placerat vertikalt. Sedan går leksaken igenom följande steg: [4]
Om glaset med vatten placeras så att näbben sänks ner i det när huvudet sänks, kommer fågelns huvud att förbli vått, och cykeln fortsätter tills det finns tillräckligt med vatten i glaset för att hålla huvudet fuktigt. Fågeln kommer dock att fortsätta att sjunka även utan vattenkälla, så länge huvudet är vått, eller så länge som temperaturskillnaden mellan huvud och svans bibehålls. Denna skillnad kan skapas till exempel genom att tillföra värme till den nedre konen. Temperaturskillnaden kommer att skapa en tryckskillnad mellan toppen och botten av fågeln, vilket kommer att driva fågeln.
Energikällan är temperaturgradienten mellan fågelns huvud och svans, så det är inte en sann evighetsmaskin , utan är den enklaste värmemotorn som fungerar på grund av fasövergången av arbetsvätskan. Kylskåpet i denna värmemotor är den övre konen täckt med filt, kyld genom avdunstning av vatten och stiliserad som ett fågelhuvud, och värmaren är den nedre konen, till vilken fjädrar vanligtvis limmas.
En "drickfågel av det andra slaget" [5] har föreslagits som, liksom den ursprungliga dricksfågeln, kommer att fungera utan temperaturskillnad. Den använder en kombination av kapillärverkan , skillnaden i vikt mellan toppen och botten, och avdunstning av vatten för att driva leksaken.
En sådan fågel fungerar enligt följande: den är balanserad så att huvudet med näbben sänks i utgångsläget. Fågeln placeras bredvid en vattenkälla, som för näbben i kontakt med vattnet. Vatten stiger upp i näbben genom kapillärverkan (författarna använde en triangulär svamp) och kommer in under fågelns rotationsaxel. När tillräckligt med vatten har absorberats av enheten får den tunga svansen fågeln att tippa över huvudet först. Genom näbben, som tas upp ur vattnet, avdunstar den, svansen blir ljusare och huvudet faller ner igen.
Den drickande fågeln använder flera fysiska lagar och fenomen, såväl som flera kemikalier, vilket gör att den kan användas i studiet av kemi och fysik :
1881 fick Israel Landis patent på en liknande oscillerande motor [6] .
1882 fick bröderna Iske patent på en liknande motor [7] . Till skillnad från den drickande fågeln värmdes den nedre tanken upp medan den översta tanken helt enkelt kyldes av den omgivande luften. Funktionsprincipen förblir densamma. Bröderna Iske fick olika patent under denna tid för liknande motorer som nu kallas Minto-hjulet .
Den kinesiska drickfågelleksaken , som går tillbaka till början av 1900-talet, kallad den "omättliga fågeln", beskrivs av den sovjetiska popularisatorn av fysik och matematik Yakov Perelman i boken "Underhållande fysik" [1] . Han förklarar leksakens verkningsmekanism på detta sätt: "När temperaturen i huvudröret blir lägre än temperaturen på baktanken, leder detta till en minskning av mättnadsångtrycket i huvudröret ..." [ 1] .
Albert Einstein och hans fru Elsa, som anlände till Shanghai 1922, var fascinerade av den "omättliga fågeln" [8] .
Arthur Hillery fick patent 1945. Han föreslog att man skulle använda aceton som vätska [3] .
1946 patenterades den av Miles Sullivan [2] .
Israel Landis 1881
Bröderna Iske 1882
Arthur M. Hillery, 1944
Miles Sullivan 1945 [2]
Dricksfågeln användes ofta för att trycka på knappar automatiskt. I filmen Alien från 1979 stod denna fågel på bordet där Nostromo-teamet ( eng. USCSS The Nostromo) åt middag. I The Simpsons - avsnittet King-Size Homer använde Homer en drickande fågel för att upprepade gånger trycka på en tangent på ett datortangentbord. Herb Powell visade det också för Homer som en del av en demonstration av uppfinningen i avsnittet " Brother, Lend A Dime ". Två birdies användes i filmen Man of Darkness från 1990 för att blockera en sprängladdning. Drickande fåglar dök upp som en del av Goldbergs bil i Pee-wees stora äventyr och i Family Guy - avsnittet " 8 Simple Rules for Buying My Teenage Daughter ". I den tecknade filmen "Megamind" (2010) är huvudpersonen i dialog med en dricksfågel.
Drickande fåglar presenterades som inslag i den tecknade Merrie Melodies från 1951 Putty Tat Trouble och 1968 års science fiction-thriller Power . De har också gjort mindre cameo framträdanden i flera filmer och tv-program.
Bland videospelen dök den drickande fågeln upp som en "dunkin dragon" i Sierra Entertainments Quest for Glory I: So You Want to Be a Hero (1989), Gremlin Interactive Normality (1996). I spelet Quantum Conundrum (2012) används en dricksfågel som en timer för att trycka på knappar. I den första delen av Deponia -spelet används den drickande fågeln av huvudpersonen för att upprepade gånger trycka på knappen för att ringa sekreteraren.