Os cientistas deram um grande passo para a criação de uma aeronave do futuro, uma movida por uma unidade de íons, em vez de usar peças móveis e combustível como aeronaves convencionais.
Pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) divulgaram a construção do primeiro protótipo de avião do mundo sem partes mecânicas. A miniatura é movida a um sistema conhecida como “propulsão iônica”ou seja, sem hélices ou motores a jato com combustível descartável.
“O futuro do voo não deve ser coisas com hélices e turbinas”, diz Barrett no vídeo abaixo. “[Ele] deveria ser mais parecido com o que você vê em Star Trek, com uma espécie de brilho azul e algo que desliza silenciosamente pelo ar.”
Este avanço não foi possível antes porque nossa tecnologia simplesmente não era avançada o suficiente. Já em 1921, os cientistas não tiveram sucesso em tentar desenvolver algo semelhante, uma vez confundido com tecnologia antigravidade . 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 envergadura de 5 metros (16 pés) que pesava 2,45 quilos (5,4 libras). Ele tem vários eletrodos finos passando por suas asas, e na frente deles há fios finos, enquanto na parte de trás há um aerofólio - uma superfície curva para produzir a sustentação, como em uma asa de avião regular.
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 produzir íons. E conforme estes aceleram para trás, eles produzem um vento iônico, que dá impulso ao avião.
“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”, disse Barrett ao IFLScience. “Como a força que você obtém se esfregar um balão na cabeça.”
Ao longo de 10 voos de teste, o avião voou com sucesso cerca de 60 metros (200 pés) em cerca de 12 segundos em um ginásio que a equipe contratou para usar, com uma eficiência de propulsão de cerca de 2,6 por cento. Mas conforme a velocidade aumenta, a eficiência do sistema aumenta, assim como em um avião normal. Teoricamente, a 670 milhas (1.080 quilômetros) por hora, mais rápido que um jato de passageiros, é 50% eficiente.
A técnica é semelhante à forma 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 requer propelente, contando apenas com fios finos e uma bateria de polímero de lítio pronta para uso.
No momento, a tecnologia é limitada, sendo o avião 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, pois não teriam nenhuma hélice como os drones comuns.
“Ainda não sei se você verá grandes aeronaves transportando pessoas em breve, mas obviamente ficaria muito animado se fosse esse o caso”, disse Barrett no vídeo.
Os testes no avião continuam, com a equipe agora capaz de virar o avião no ar com um controle remoto, em vez de apenas voar em linha reta. No futuro, eles querem tentar remover os filamentos que estão pendurados no avião, com mais testes nos próximos anos.
A equipe compara a duração do voo do avião (12 segundos) com o dos irmãos Wright em Kitty Hawk, Carolina do Norte, em 1904 (11 segundos), o primeiro voo mais pesado que o ar do mundo, embora aquele incluía um piloto.
Embora este voo talvez não seja da mesma magnitude, algumas das possibilidades futuras são certamente empolgantes. “É possível pilotar aviões em estado sólido, e demonstramos isso pela primeira vez”, disse Barrett.
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Fonte:
https://www.iflscience.com
Referências:
https://www.nature.com/
https://en.wikipedia.org/