Os cientistas deram um grande passo em direção à criação de uma aeronave do futuro, uma movida por uma unidade de íons, em vez de usar peças móveis e combustível como as aeronaves convencionais.
Em um artigo publicado este mês na Nature, uma equipe liderada por Steven Barrett, do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), descreveu como eles criaram o chamado avião movido a eletroaerodinâmica, que usa propulsão em estado sólido, sem hélices ou motores a jato com combustível descartável.
Barrett no vídeo abaixo:
O futuro do voo não deve ser coisas com hélices e turbinas. [Deve] ser mais parecido com o que você vê em Star Trek, com uma espécie de brilho azul e algo que desliza silenciosamente pelo ar.
Essa inovação não foi possível antes porque nossa tecnologia simplesmente não era avançada o suficiente. Já em 1921, os cientistas tentaram desenvolver algo semelhante, antes confundido com tecnologia anti-gravidade. Mas agora a equipe diz que os principais avanços tecnológicos permitiram que isso acontecesse.
Em seus testes de 2016 a 2018, eles criaram uma aeronave com uma envergadura de 5 metros que pesava 2,45 kg. Ela possui uma série de eletrodos finos correndo através de suas asas, e na frente destes estão fios finos, enquanto na parte traseira é um aerofólio – uma superfície curva para produzir sustentação, como em uma asa normal de avião.
Os fios finos na frente são carregados com 20.000 volts positivos, enquanto o aerofólio na parte de trás é carregado com 20.000 volts negativos, criando um forte campo elétrico. Na frente, os elétrons são removidos das moléculas de nitrogênio no ar para produzirem íons. E como estes aceleram para a parte de trás, eles produzem um vento iônico, que dá o impulso do avião.
Barrett disse à IFLScience:
A ideia básica é que, se você ionizar o ar, o que significa remover um elétron dele, poderá acelerar o ar com um campo elétrico. É como a força que você ganha se esfregar um balão na cabeça.
Durante o curso de 10 voos de teste, o avião voou cerca de 60 metros em cerca de 12 segundos, em um ginásio que a equipe contratou para usar, com uma eficiência de empuxo de cerca de 2,6%. Mas à medida que a velocidade aumenta, a eficiência do sistema aumenta, como em um avião comum. Teoricamente, a 1.080 quilômetros por hora, mais rápido que um jato de passageiros, ele fica 50% eficiente.
A técnica é semelhante a como os motores de íons são usados em algumas espaçonaves para viajar pelo espaço. “Existem algumas semelhanças significativas”, disse Barrett.
No entanto, essas espaçonaves dependem da ionização de um combustível – como o gás xenônio – para produzir empuxo. O avião desenvolvido pela equipe do MIT não precisa de propulsor, contando apenas com fios finos e uma bateria de polímero de lítio pronta para uso.
No momento, a tecnologia é limitada, com o avião sendo muito mais um protótipo. Mas as possibilidades futuras são empolgantes. No curto prazo, esse sistema de propulsão poderia ser usado para alimentar pequenos drones, tornando-os quase silenciosos, já que não teriam hélices como drones comuns.
Barrett ainda diz no vídeo:
Eu ainda não sei se você verá grandes aeronaves transportando pessoas em breve, mas obviamente eu ficaria muito empolgado se esse fosse o caso.
Os testes no avião continuam, com a equipe agora capaz de girar o avião no ar com um controle remoto, em vez de apenas voar em linha reta. Mais para a frente, eles querem tentar remover os filamentos que estão pendurados no avião, com mais testes a serem realizados nos próximos anos.
No final de seu trabalho, a equipe compara o tempo do vôo do avião (12 segundos) com o dos irmãos Wright em Kitty Hawk, Carolina do Norte em 1904 (11 segundos), o primeiro vôo mais pesado do mundo do que o ar , embora esse incluísse um piloto. Embora este voo talvez não seja da mesma magnitude, algumas das possibilidades futuras são certamente excitantes. ‘É possível pilotar aviões que são de estado sólido, e nós demonstramos isso pela primeira vez’, disse Barrett.
(Para informações de como ativar a legenda em português do vídeo abaixo, embora ela não seja precisa e possa não funcionar em dispositivos móveis, clique aqui):
(Fonte)
Estamos a um passo mais próximos de nos livrarmos das hélices, jatos e foguetes. Porém, ainda longe de dispositivos antigravitacionais.
Pelo menos os drones logo serão mais silenciosos.
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