Arkimedes-skruen – også kjent som vannskruen, egyptisk skrue og den hydrodynamiske skruen – er en maskin som brukes til å heve og transportere vann. Teknologien har vanligvis en spiral i et hult rør som, når den roteres, forskyver vann positivt fra bunnen til toppen av sylinderen.

Selv om teknologien ofte krediteres den greske matematikeren og oppfinneren fra det 3. århundre, Archimedes fra Syracuse, det er bevis på at skruepumper var i bruk århundrer tidligere, både i Egypt og Assyria. Faktisk er det noen forskere som teoretiserer at skruepumper ble brukt som vanningsverktøy så tidlig som på 700-tallet f.Kr.

Så, hvordan fungerer Arkimedes-skruen, når ble den oppfunnet og hvorfor er den kreditert Arkimedes?

Hvordan fungerer Archimedes-skruen?

En vannpumpe i Egypt fra 1950-tallet som bruker Archimedes' skruemekanisme

Bildekreditt: Zdravko Pečar, CC BY-SA 4.0 , via Wikimedia Commons

Arkimedes-skruen er i hovedsak et hult rør som inneholder en spiral eller helix som slynger seg oppover sylinderen. Den nederste enden av røret plasseres deretter i en vannmasse, og røret roteres. Når skruen snur seg, øser den opp litt av vannet. Ytterligere svinger hever vannet gjennom påfølgende lommer av helixen til den når toppen avrøret.

På denne måten kan vann fra en lavere kilde (f.eks. en elv) lett heves til en annen kilde (som en vanningsgrøft som strømmer til jordbruksland).

Metoder for å rotere skruepumpen har variert mye gjennom århundrene. I noen sivilisasjoner ville akselen bli snudd ved hjelp av manuelt arbeid. I andre, ved storfe eller vindmøller. Etter hvert ble motorer brukt for å drive skruepumper.

Hvem oppfant Arkimedes-skruen?

Det er bevis på at Arkimedes-skruen var i bruk under den hellenistiske perioden av gammel egyptisk historie, rundt den 3. århundre f.Kr. På den tiden ble Archimedes-skruen brukt til å heve vann fra Nilen, og fungerte som et vanningsverktøy. Noen forskere har imidlertid teoretisert at eldgamle sivilisasjoner var i besittelse av teknologien langt tidligere enn det 3. århundre f.Kr.

Støpt av et steinrelieff av Sanherib fra foten av Cudi Dağı, nær Cizre. Rollelisten er utstilt i Landshut, Tyskland

Image Credit: Timo Roller, CC BY 3.0 , via Wikimedia Commons

Assyriolog Stephanie Dalley, for eksempel, har teoretisert at vannskruer var i bruk i Det ny-assyriske riket under kong Sankeribs regjeringstid (704-681 f.Kr.). Dalley siterer en kileskrift som bevis, og hyller gjenstanden som bevis på at assyrerne støpte skruepumper i bronse rundt 700-tallet f.Kr.

Dalley’steorien stemmer overens med skriftene til den antikke greske historikeren Strabo, som skrev at Babylons hengende hager – det mest unnvikende av de '7 underverkene i den antikke verden' – hadde blitt vannet med skruer.

Hagene har aldri blitt vannet. blitt definitivt lokalisert: noen teoretiserer at de var lokalisert i Babylon, men ødelagt i det 1. århundre e.Kr., mens andre hevder at de kan ha blitt bygget i Nineve under kong Sanherib. Så foreløpig er det ingen definitiv måte å vite nøyaktig hvordan de ble vannet – enten med skruepumper eller ikke.

Hvorfor er det populært kjent som Archimedes-skruen?

Archimedes Tankefull (også kjent som Portrait of a Scholar) av Domenico Fetti, 1620. Archimedes regnes som den viktigste fysikeren i antikken

Image Credit: Domenico Fetti, Public domain, via Wikimedia Commons

Så , hvis assyrerne og de gamle egypterne kan ha vært i besittelse av teknologien før det 3. århundre f.Kr., hvorfor er den oppkalt etter en gresk matematiker og oppfinner fra det 3. århundre, Archimedes of Syracuse?

En teori hevder at Arkimedes oppfant skruepumpen selv, uavhengig. Historien forteller at kong Hiero fikk Arkimedes til å finne opp et verktøy som kunne fjerne vann fra skroget på et skip, noe som førte til at Arkimedes laget skruepumpen.

En annen teori antyder at Arkimedes reiste fra Hellas til Egypt rundt 234. BC, hvor han oppdagetteknologien som allerede var i bruk der. Deretter satte han i gang med å justere og forbedre oppfinnelsen til sine egne parametere. Faktisk tyder bevisene på at Arkimedes aldri hevdet oppfinnelsen som sin egen, men at den snarere ble kreditert ham to århundrer senere, av den greske historikeren Diodorus fra 1. århundre f.Kr.

Hvordan har Arkimedes-skruen påvirket samfunnet ?

Arkimedes-skruen fungerte som et viktig hjelpemiddel for vanning over hele den antikke verden, typisk som et middel til å løfte vann fra elver og innsjøer til jordbruksland.

Den dag i dag er skruepumper brukes i vannbehandlingsanlegg rundt om i verden for å flytte vann og kloakk. Teknologien kan også finnes i noen fornøyelsesparkturer og i sjokoladefontener.

Hvis vann ledes inn i toppen av en Archimedes-skrue, i stedet for bunnen, tvinger det skruen til å rotere. Dette kan da brukes som en form for elektrisitetsproduksjon. Hydrogenererende pumper av denne typen er i bruk ved Themsen i England, og kraften som genereres av denne blir deretter matet inn i Windsor Castle.