(MIT)

Propulsores de vento iônico já funcionam no espaço, mas nunca haviam sido testado em um avião (MIT)

Desde que o primeiro avião decolou há mais de 100 anos, praticamente todas as aeronaves que ganharam os céus voaram com a ajuda de partes móveis e barulhentas como hélices e pás de motores a jato, que são alimentados por combustíveis fósseis ou, em casos mais recentes, por baterias. Esses inconvenientes, porém, estão prestes a serem solucionados.

Engenheiros do Instituto de Tecnologia de Massachusetts, o famoso MIT, dos Estados Unidos, construíram o primeiro avião sem partes móveis na parte de propulsão. Em vez de hélices ou motores a jato, a aeronave em questão é impulsionada por “ventos iônicos” (ou “propulsão eletroaerodinâmica” para os mais íntimos), um fluxo silencioso mas poderoso de moléculas eletrificadas capaz de gerar impulso suficiente para um objeto mais pesado que o ar alçar voo. Complicado? Com certeza. Mas um protótipo em pequena escala já provou que pode voar.



“Este é o primeiro voo sustentado de um avião sem partes móveis no sistema de propulsão”, diz Steven Barret, engenheiro aeronáutico do MIT e responsável pelo projeto do avião movido a ventos iônicos. “Isso abriu potencialmente novas e inexploradas possibilidades para aeronaves mais silenciosas, mecanicamente mais simples e que não emitem emissões de combustão.”

“Isso me fez pensar que, no futuro a longo prazo, os aviões não deveriam ter propulsores e turbinas”, diz Barrett. “Eles devem ser mais como as naves espaciais de ‘Star Trek’ (Jornada nas Estrelas), que têm apenas um brilho azul e deslizam silenciosamente.”

A equipe de Barret no MIT estuda o conceito há nove anos. O fenômeno do vento iônico, porém, é uma descoberta mais antiga, identificado na década de 1920. Trata-se de um princípio físico que pode ser produzido quando uma corrente é passada entre um eletrodo fino e outro espesso. Se uma tensão elétrica forte o suficiente for aplicada no conjunto, o ar entre os eletrodos pode produzir uma força de impulsão.

A tecnologia no impulso eletroaerodinâmico já é utilizada com sucesso em sondas espaciais para se deslocar pelo vácuo do espaço, mas nunca havia sido testada em uma aeronave “de atmosfera”. Até então supunha-se, em grande parte, que seria impossível produzir um vento iônico forte o suficiente para impulsionar um avião na Terra.

“Numa noite num hotel, após um longo voo que me deixou sem sono, fiquei pensando no assunto e comecei a procurar maneiras de fazer isso”, lembra o engenheiro do MIT. “Fiz alguns cálculos e descobri que, sim, poderia se tornar um sistema de propulsão viável”, disse Barrett. “E aconteceu que precisou de muitos anos de trabalho para chegar a esse primeiro voo de teste.”

Avião do futuro?

A aeronave desenvolvida no MIT lembra um planador. O aparelho testado tem uma envergadura de 5 metros e pesa meros 2,2 kg. A principal característica do protótipo são uma série de fios que formam uma espécie de cercado horizontal entre as asas e atuam como o motor do avião.

Uma vez que os fios são energizados, eles agem para atrair e remover elétrons carregados negativamente das moléculas de ar ao seu redor, como um imã gigante que atrai limalhas de ferro. As moléculas de ar que são deixadas para trás são recém ionizadas e, por sua vez, atraídas pelos eletrodos carregados negativamente na parte de trás do avião.

Vídeo do avião testado lançado com o motor de vento iônico desligado (MIT)

À medida que a recém-formada nuvem de íons flui em direção aos fios carregados negativamente, cada íon colide milhões de vezes com outras moléculas de ar, criando um impulso que “empurra” a aeronave para frente.

O grande desafio, porém, é o alto consumo de eletricidade exigido para criar o vento iônico, algo em torno de 40.000 volts. Por isso o avião revolucionário do MIT por enquanto é capaz de realizar somente voos curtos. Nos dez testes já realizados a aeronave conseguiu percorrer apenas 60 metros, até ficar sem bateria e cair.

“Esse foi o plano mais simples que pudemos projetar para provar o conceito de que um avião iônico poderia voar”, diz Barrett. “Ainda estamos longe de uma aeronave que poderia realizar uma missão útil. Precisa ser mais eficiente, voar por mais tempo.”

Desta vez, com o motor acionado, a aeronave percorreu 60 metros (MIT)

A equipe de Barrett agora está trabalhando para aumentar a eficiência de seu projeto, para produzir mais vento iônico com menos voltagem. Os pesquisadores também esperam aumentar a densidade de empuxo do projeto. Atualmente, o avião necessita de uma grande área de eletrodos, que essencialmente compõe o sistema de propulsão do aparelho.

“Demorou muito tempo para chegar aqui”, contou Barrett. “Indo do princípio básico para algo que realmente voa foi uma longa jornada. Agora as possibilidades para esse tipo de sistema de propulsão são viáveis.”

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