El sistema electrohidrodinámico usado en maquetas de juguete se podría aplicar a aeroplanos ligeros para labores de vigilancia
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Según sostiene un estudio reciente la propulsión iónica en la atmósfera sería mucho más eficiente que la propulsión convencional con motores a reacción.
La idea detrás del empuje electrohidrodinámico es ionizar el aire y empujarlo con un campo eléctrico para crear un viento que haga avanzar un aeroplano. Este fenómeno fue identificado en los años sesenta, pero hasta ahora no se había tomado seriamente para este asunto. Sólo algunos aficionados han jugado con «ionocrafts» hechos de madera de balsa, papel de aluminio e hilos de cobre. Hay colgados vídeos al respecto en Youtube.
Ahora los investigadores del MIT Steven Barrett y Kento Masuyama han realizado algunos experimentos rigurosos al respecto y descubierto que es un sistema extremadamente eficiente de propulsión. Por cada kilovatio de potencia el sistema de viento iónico produce un empuje de 110 newtons, mientras que un motor a reacción convencional produce sólo 2 newtons. Esto choca contra lo que se había teorizado en el pasado, pues había estudios que predecían que era un sistema extremadamente ineficiente que requería cantidades masivas de electricidad.
De todos modos Barrett no cree que se aplique a la aviación comercial, sino a pequeños aeroplanos ligeros dedicados a labores de vigilancia. Además, estos aeroplanos no tendrían huella infrarroja, al no expulsarse gases calientes, y serían muy silenciosos.
Un sistema de este tipo consta de tres partes: un electrodo fino de cobre denominado emisor, un tubo de aluminio llamado colector y una separación de aire entre los dos. Al aplicar un alto voltaje se crea un gradiente de campo eléctrico que ioniza las moléculas de aire. Entonces estas moléculas son repelidas fuertemente por el electrodo de cobre y atraídas por el colector. En su viaje estos iones chocan con otras moléculas y las empujan, lo que crea un flujo de aire. Gracias a la acción y reacción se puede usar este flujo de aire como propulsión. En los modelos de laboratorio se necesita aplicar una diferencia de potencial de decenas de miles de voltios. Al parecer el sistema es más eficiente a bajas velocidades.
El problema es la baja densidad del flujo de empuje, por lo que se necesita mucha área, pues este flujo depende del espacio que hay entre electrodos. Estos investigadores especulan que en un avión real el sistema de empuje ocuparía toda la envergadura de la aeronave y habría que integrarlo en el fuselaje.
Otro problema es el voltaje necesario. Para los pequeños modelos ya se necesitan varios kilovoltios, por lo que en un aeroplano real se requeriría mucho más, quizás miles de kilovoltios. Aunque parece que este problema se podría solventar. La alimentación se podría realizar a través de células solares ligeras y luego aumentar el voltaje producido.
Obviamente aún queda trabajo de investigación por realizar hasta comprobar que la idea es realmente viable.
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Fuentes y referencias:
Nota de prensa. [2]
Artículo original. [3]
Foto: Wikipedia.