Ingenieros del Massachusetts Institute of Technology (MIT) trabajan en el desarrollo de un avión que es capaz de mantener un vuelo constante y silencioso, sin usar ningún tipo de combustible fósil. Éste sería el primer paso de una nueva era de impulso de vehículos mediante el concepto “viento iónico”. Y esto se lo debemos (en parte) a la serie de televisión Star Trek.
Además, este aparato volante no requiere de partes móviles. Todos los aviones actuales utilizan partes móviles, como hélices o turbinas. El vehículo aéreo del MIT no las tiene; sólo usa el viento iónico, que es un flujo silencioso y poderoso de iones, que se produce a bordo del avión, y que genera suficiente empuje para impulsarlo en un vuelo constante.
Steven Barrett, profesor asociado de Aeronáutica y Astronáutica del MIT, explicó que este invento abre el camino hacia la propulsión iónica que veremos, en un futuro, en aviones comerciales y en drones silenciosos.
“De niño solía ver Star Trek, y me gustaban mucho las naves que se movían por el aire sin esfuerzo y, aparentemente, sin partes móviles y casi sin ruido ni escape”, cuenta Barrett.
Años más tarde, supo que existía el viento iónico, también conocido como empuje electroaerodinámico, un principio físico que se identificó por primera vez en la década de 1920 y que describe un viento, o empuje, que puede producirse cuando se pasa una corriente entre un electrodo delgado y uno grueso. Si se aplica suficiente voltaje, el aire entre los electrodos produce un empuje para impulsar un avión pequeño.
El experimento de los investigadores del MIT ha sido un éxito y consta de un planeador liviano de 2.2 kilogramos, con una envergadura de 5 metros que lleva una serie de alambres colocados horizontalmente a lo largo y por debajo de la parte delantera del ala del avión. Los cables delgados actúan como electrodos cargados positivamente, mientras que cables más gruesos, dispuestos de manera similar, se extienden en la parte trasera del ala del avión y sirven como electrodos negativos.
Me gustaban mucho las naves que se movían por el aire sin esfuerzo y, aparentemente, sin partes móviles y casi sin ruido ni escape
El fuselaje cuenta con pilas de polímero de litio. Una fuente de alimentación convierte la salida de las baterías a un voltaje lo suficientemente alto como para ser capaz de impulsar el avión. De esta manera, las baterías suministran electricidad a 40,000 voltios para cargar positivamente los cables a través de un convertidor de potencia liviano.
Una vez que los cables están energizados, actúan para atraer y quitar los electrones cargados negativamente de las moléculas de aire circundantes, como un imán gigante que atrae limaduras de hierro. Las moléculas de aire que quedan son ionizadas y, a su vez, atraídas por los electrodos cargados negativamente en la parte posterior del avión.
A medida que la nube de iones recién formada fluye hacia los cables cargados negativamente, cada ion choca millones de veces con otras moléculas de aire, creando un empuje que impulsa el avión hacia adelante.
El equipo, que también incluyó a Thomas Sebastian y Mark Woolston, integrantes del personal del Laboratorio Lincoln, hizo volar el avión, en varias pruebas en el gimnasio del Centro Atlético duPont del MIT.
Los investigadores volaron el avión a una distancia de 60 metros y encontraron que había producido suficiente empuje iónico para mantener el vuelo por mucho tiempo.
Por ahora, el equipo de Barrett está trabajando para aumentar la eficiencia de su diseño y producir más viento iónico con menos voltaje. Este trabajo fue publicado en la revista Nature, en noviembre de 2018.
Fuente:
http://news.mit.edu/2018/first-ionic-wind-plane-no-moving-parts-1121