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    El avance de la tecnología del viento iónico toma vuelo

    Vuelo revolucionario - Adrian Ieta, de la facultad de ingeniería eléctrica e informática de SUNY Oswego, y la Fundación de Investigación SUNY han solicitado una patente para la tecnología que resultó en un vuelo rotacional único en su tipo utilizando tecnología de viento iónico. La promesa proviene de una tecnología que permitirá que un rotor funcione eficazmente como motor. Crédito:SUNY Oswego News

    Un nuevo giro en la propulsión está tomando vuelo en un laboratorio de SUNY Oswego, lo que llevó a que el miembro de la facultad de ingeniería eléctrica e informática Adrian Ieta y la Fundación de Investigación SUNY buscaran una patente sobre esta tecnología prometedora.

    El año pasado, La investigación de Ieta y sus estudiantes logró un vuelo único en su tipo impulsado por viento iónico, lo que podría abrir un nuevo campo de desarrollo. Mediante un refinamiento adicional, publicación y presentaciones, el avance está comenzando a ganar impulso, lo que sería de gran ayuda con la aprobación de la patente internacional presentada en mayo.

    El gran potencial proviene de la tecnología que permite que un rotor funcione eficazmente como motor, Dijo Ieta.

    "Este fue el primer objeto giratorio que se levantó con esta tecnología, "Dijo Ieta." Podría ser el primer sistema iónico en despegar en la atmósfera sin llevar una fuente de alimentación ".

    La aplicación de un alto voltaje entre electrodos asimétricos genera un campo eléctrico intenso cerca del electrodo puntiagudo y sobre un cierto voltaje conduce a la ionización local del aire. "Los iones son acelerados por el campo eléctrico y en sus colisiones con moléculas neutras crean un movimiento general del aire desde el electrodo afilado al contraelectrodo también conocido como viento iónico, viento corona o flujo electrodinámico (EHD), "Explicó Ieta.

    El viento iónico ha sido un fenómeno conocido por un tiempo — reportado por primera vez en 1709 y con el primer dispositivo rotatorio de viento iónico en 1760 — pero nadie ha tenido éxito en hacer un dispositivo activado por viento iónico para girar y despegar en el aire hasta ahora. Aunque algunos pueden decir que se espera el efecto, se desconocía si era posible en absoluto, Dijo Ieta.

    "Creo que nuestra investigación es única en muchos sentidos, ", señaló." Creo que ahora es fácil hacer rotores iónicos, y bastante fácil de optimizar las hélices iónicas y hacerlas volar. Es solo que nadie pensó en ello de la forma en que lo hicimos nosotros ". Otros desarrollos únicos, Las innovaciones y los hallazgos se lograron en colaboración con Marius Chirita del Instituto Nacional de Investigación y Desarrollo en Electroquímica y Materia Condensada de Rumania. Es muy probable que en el futuro se realicen más optimizaciones de los sistemas rotativos iónicos.

    "Felicitaciones al Dr. Ieta y su equipo por lograr este avance pionero, "dijo Steven Wood, director asociado de innovación y emprendimiento de la Fundación de Investigación SUNY. "La invención del Dr. Ieta representa el primer motor de viento iónico del mundo para superficies aerodinámicas de hélice y rotor y su ingenio, La singularidad y las posibles implicaciones para las industrias de la aviación comercial y los drones no pueden subestimarse. Su tenacidad e impulso para innovar en este campo sirve como un excelente ejemplo de los increíbles resultados que pueden surgir al replantear un fenómeno previamente bien estudiado para abordar nuevas aplicaciones ".

    Participación de los estudiantes

    Las descargas de corona y el viento iónico han sido un interés de investigación de larga data para Ieta, con interés adicional surgió cuando Fehmi Damkaci de la facultad de química de Oswego le pidió que mostrara algo para los estudiantes de secundaria. Cuando Ieta posteriormente proporcionó esta vía de investigación a sus estudiantes en la universidad en 2011, su interés jugó un papel clave en los desarrollos en curso.

    "Dejé que hicieran lo que quisieran intentar, "Dijo Ieta." Lo que más apreciaron fue el entorno menos estructurado y la oportunidad de perseguir lo que se les ocurriera ".

    Los estudiantes sugirieron tal vez hacer girar un objeto, lo que llevó a los primeros hilanderos iónicos y más tarde a probar un giro y despegue de la hélice. "Participaron en la resolución de problemas en cada paso, "Dijo Ieta." Después del primer despegue de la hélice iónica en particular, fue increíble estar en el laboratorio y hacer cosas que nadie más había hecho ".

    Mientras que un equipo de seis estudiantes universitarios en SUNY Oswego intentó diferentes diseños de hélices de acuerdo con algunas pautas generales dadas, el prototipo realizado por Nicholas Curinga fue el primero en despegar en febrero de 2018. Ieta ha reconocido a Curinga como una parte clave de la investigación, pero el avance ha involucrado el aporte de muchos estudiantes además de este grupo de investigación.

    "Todos estaban emocionados, "Dijo Ieta." Esta es una investigación que los estudiantes han disfrutado haciendo. Se les ocurrieron varias ideas y probaron cosas en las que quizás no había pensado ".

    Innovaciones e implicaciones

    La falta de un motor externo hace que esto sea significativo y abre el potencial, Dijo Ieta. "El motor en sí es la hélice. Es un enfoque completamente diferente de la propulsión, "añadió.

    La innovación consistió en utilizar un cilindro metálico como contraelectrodo alrededor de una hélice para intensificar el campo eléctrico y el viento iónico generado. Los electrodos emisores iónicos de la hélice se diseñaron con cinta y pasadores de cobre, mientras que el alto voltaje se aplicó a través de un eje central. La generación de empuje esencialmente utiliza la tercera ley de acción y reacción de Newton. El empuje iónico conduce a la acumulación de energía cinética de rotación hasta que se alcanza una velocidad de rotación terminal.

    Un par de desarrollos en junio de 2019 podrían impulsar la investigación por nuevas vías. los Revista de electrostática publicó "Hélice electrohidrodinámica para propulsión en la atmósfera; primer vuelo del dispositivo rotacional, "por Ieta y Chirita el 11 de junio. Un día después, Ieta presentó "Características de los sistemas de viento iónico rotatorio en y por debajo de la presión atmosférica" ​​en la Conferencia de la Sociedad Estadounidense de Electrostática.

    "Esto tiene un futuro prometedor por delante en términos de perfeccionamiento y amplificación de la tecnología, "Ieta dijo, y la prueba de concepto y el aumento de la conciencia podrían convertirlo en algo en lo que las empresas querrán invertir, dado su potencial como tecnología sostenible. "Creo que hay mucho valor en el trabajo".

    Ieta y los estudiantes investigadores ya han comenzado a probar mejoras. Por ejemplo, poner dos hélices en el mismo eje, moviéndose en direcciones opuestas, podría amplificar el empuje y trabajar para levantar objetos más pesados ​​sin agregar un momento angular que haría girar el cuerpo.

    Los desarrollos potenciales podrían incluir drones iónicos, nuevos motores iónicos, ventiladores iónicos, sensores, motores lineales e incluso juguetes científicos y herramientas de demostración. Ieta probó con éxito la propulsión de un pequeño coche de juguete utilizando esta tecnología, el tipo de desarrollo que podría utilizar esta tecnología para captar la atención de una generación de futuros científicos.


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