Imagina un motor de avión que no tiene partes móviles, no produce gases de escape dañinos y no hace ruido. Eso es lo que los investigadores del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) en los EE. UU. Han creado al adaptar una tecnología que antes solo se usaba en naves espaciales para que pueda impulsar el vuelo sobre la Tierra.

Los impulsores de iones se han utilizado en naves espaciales desde la década de 1960 y funcionan disparando una corriente de partículas cargadas que impulsan la nave hacia adelante. Además de ser neutro en carbono, tienen menos probabilidades de fallar y son más baratos de mantener que los motores convencionales porque no tienen hélices, turbinas o bombas de combustible para averiarse. El único problema era que en la gravedad de la Tierra, el empuje producido por la unidad no fue suficiente para superar el peso de las baterías necesarias para alimentarlas. Hasta ahora.

La nueva investigación oportuna, publicado en Naturaleza , allana el camino para la posibilidad de drones silenciosos en un futuro muy cercano. Con nuevos avances en materiales y conversión de energía, aviones tripulados silenciosos y eventualmente vuelos comerciales también podrían estar en el horizonte. De hecho, Este avance podría ser el primer paso para cambiar la forma en que todos volamos alrededor del mundo en el futuro.

Todos los motores de las aeronaves funcionan empujando algo hacia atrás para que la nave se mueva hacia adelante. Por lo general, esto es aire, ya sea aire frío impulsado por hélices eléctricas o aire caliente impulsado por motores a reacción. En cambio, la propulsión iónica envía partículas cargadas o iones generados en el espacio entre dos electrodos con un alto voltaje entre ellos. Los iones interactúan con el aire, creando un viento iónico que se envía hacia atrás, impulsando la aeronave hacia adelante.

Al igual que con los aviones propulsados ​​por hélice solar, Las naves con impulsión de iones funcionan con electricidad y, por lo tanto, no necesitan transportar combustible, que no sean baterías llenas de partículas cargadas. La nueva investigación muestra que, con algunas modificaciones inteligentes en la configuración de la batería y la forma en que se convierte la energía eléctrica, Es posible reducir el peso de la batería lo suficiente para hacer volar esta tecnología.

Diseño de compromiso

Una nave con impulsión de iones también necesita un área frontal grande para generar el viento iónico de la manera correcta. Pero esto normalmente haría que el avión fuera más pesado, por lo que los investigadores tuvieron que equilibrar estas limitaciones conflictivas. Diseñaron una envergadura lo suficientemente pequeña como para reducir los riesgos y hacer las pruebas más baratas y fáciles. siendo lo suficientemente grande para utilizar componentes de control remoto estándar.

Los investigadores volaron diez vuelos utilizando un avión con una envergadura de 5 metros, con un peso inferior a 2,5 kilogramos. Pudieron volarlo durante hasta 9 segundos a una distancia de 45 metros a una velocidad de 5 metros por segundo. La nave necesitó alrededor de 20 segundos para aumentar su potencia y luego se lanzó utilizando un sistema de bungee mecánico.

Si bien este tiempo y distancia de vuelo pueden no parecer mucho, los investigadores señalan que en realidad son similares a los del primer vuelo de los inventores de aviones, los hermanos Wright en 1903. Haciendo más avances en materiales y electrónica de potencia, y optimizando la estructura del avión, podría permitir que la nave vuele más rápido y durante más tiempo. También es posible utilizar paneles solares para generar la electricidad necesaria para alimentar el motor de iones.

Una de las grandes ventajas de una nave propulsada por iones son sus niveles de ruido casi nulos. Por lo tanto, es probable que la tecnología encuentre su primera aplicación en drones silenciosos. Su falta de partes móviles debería hacer que sea relativamente fácil reducir la escala del sistema para embarcaciones más pequeñas y facilitar la ampliación. Pero las naves más grandes también necesitarán un mayor aumento de potencia. Para construir un avión de pasajeros de iones, necesitaría aumentar la cantidad de energía en relación con el tamaño de la nave 300 veces.

Pero mire lo lejos que hemos llegado desde el primer vuelo de los hermanos Wright. El cielo puede ser el límite con esta nueva tecnología.

Este artículo se ha vuelto a publicar de The Conversation con una licencia de Creative Commons. Lea el artículo original.