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Volar sin turbinas ni hélices y sin contaminar (VIDEO)

De la tinta de Arturo Barba

Arturo Barba Viernes 23 De Noviembre, 2018 · 07:32 am
Volar sin turbinas ni hélices y sin contaminar (VIDEO)
Las naves propulsadas con iones son silenciosas, mecánicamente más sencillas y no emiten gases contaminantes de efecto invernadero.

Desde hace 115 años, cuando los hermanos Wright desarrollaron el primer avión, las aeronaves han utilizado motores propulsados con combustibles fósiles ya sean con motores de hélices, turbinas, o los más recientes, motores eléctricos. Sin embargo, esta semana se ha abierto una nueva posibilidad que en el futuro podría cambiar la aviación mundial: la propulsión iónica de estado sólido que no requiere motores de combustión con partes móviles y tampoco combustibles de origen fósil, sino que utiliza los átomos o moléculas del aire cargados eléctricamente, mejor conocidos como iones.

Las naves propulsadas con iones son silenciosas, mecánicamente más sencillas y no emiten gases contaminantes de efecto invernadero. De acuerdo con un artículo publicado esta semana en la revista Nature el nuevo avión utiliza dispositivos electroaerodinámicos que usa fuerzas eléctricas para acelerar los iones del aire y crear un fluido que conforma un viento iónico capaz de sustentar el avión. En otras palabras, al igual que un rayo utiliza los iones cargados eléctricamente para producir un relámpago de energía, el nuevo avión “de estado sólido” genera viento con el flujo de los átomos cargados eléctricamente lo suficientemente poderoso.

 

El nuevo avión no tripulado usa las moléculas del aire para propulsarse de manera silenciosa. 

Los principios físicos de átomos o compuestos eléctricamente cargados para construir motores no es cosa nueva, se conocen desde hace un siglo, de hecho, ya se usan motores iónicos en satélites, pero en los años 70 se desarrolló la teoría del viento iónico, pero se pensó que era imposible crear un prototipo que pudiera volar en la atmósfera terrestre. Ahora, investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, por sus siglas en inglés) en EE. UU., y de la Universidad de Toulouse, Francia, encabezados por Steven Barrett y David Perreault, lograron diseñar y volar un pequeño avión de ala fija con un sistema de propulsión electroaerodinámico con una envergadura de 5 metros y un peso de 2.45 kilogramos, que pudo volar durante 9 segundos.

En 1903, Wilbur y Oliver Wright, iniciaron la historia de la aviación mundial al realizar el primer vuelo, en la colina Kitty Hawk, en Ohio, Estados Unidos. Su avión llamado Flyer I pesaba 35 kilogramos y estaba equipado con un motor de hélice de 12 caballos de fuerza. Durante su primer vuelo se sostuvo en el aire durante 12 segundos y cubrió una distancia de 37 metros.

Ahora, el avión de iones o de estado sólido del MIT se sostuvo en el aire en un lugar cerrado, cubrió una longitud de 60 metros a una altitud promedio de 47 centímetros y una velocidad de vuelo promedio de 4.8 metros por segundo. Su relación de empuje y potencia fue comparable a la lograda por los sistemas de propulsión convencionales con turbinas, aunque la eficiencia general fue menor. Sin embargo, los investigadores señalan que el diseño del avión brindó prioridad al tamaño sobre la alta eficiencia, pero en los diseños futuros buscarán mejorar la eficiencia.

Este avión no tripulado funciona con un sistema de propulsión que contiene una pila de baterías y un convertidor de potencia de alto voltaje que puede producir unos 600 voltios. Con este convertido unido a cables se carga eléctricamente las moléculas del aire; éstas se aceleran y chocan con las neutras en una reacción en cadena que produce un viento iónico que impulsa los objetos en sentido contrario a su flujo, lo que genera el movimiento y la sustentación en el aire.

El avión es alimentado por una batería conectada a un propulsor llamado unidad de iones que no tiene partes móviles y se encuentra al frente de la aeronave como una gran nariz. Los finos cables producen las cascadas de electrones con un fenómeno conocido como “corona de descarga”, que ioniza el aire. Las moléculas cargadas se aceleran y se alejan en una reacción en cadena generando el viento que es capturado por dispositivo llamados colectores con forma de láminas y que se extienden perpendicularmente por debajo de las alas.

Este proceso ocurre solo en gases y no en líquidos, por ello los investigadores le llaman a este sistema “electroaerodinámica”. Permite el vuelo constante, pero con una eficiencia muy baja del 2.6%, sin embargo, conforme aumenta la velocidad el sistema es más eficiente y puede llegar al 50%. Cabe destacar que los experimentos de los investigadores incluyeron 10 vuelos y con ellos observaron que el uso del viento iónico permite una mayor aerodinámica que los sistemas convencionales.

Los investigadores no saben ahora si este sistema puede ser usado en grandes aviones, sin embargo, ya vislumbran el uso de sistemas híbridos en los que se puede combinar con eléctricos, solares o con el uso de turbinas de gas, permitiendo una mayor eficiencia y la disminución de contaminantes.

Por lo pronto ya se está ideando su aplicación en drones, mucho más silenciosos y con alimentación constante de energía. Sin lugar a dudas, los sistemas de investigación militar de diversos países y las compañías fabricantes de aeronaves analizarán con mucho detenimiento esta investigación y reenfocarán esfuerzos a mejorar este nuevo sistema, tal y como ocurrió con el desarrollo de los aviones de los hermanos Wright hace más de un siglo.

Descubren mamíferos gigantes que vivían con dinosaurios

Un mamífero prehistórico llamado dicinodonte Lisowicia bojani que vivió hace 270 millones de años en el periodo Triásico Tardío, en lo que hoy es Polonia, fue descubierto por un equipo de investigadores de Polonia y Suecia encabezados por Tomasz Sulej, del Instituto de Paleobiología de la Academia Polaca de Ciencias.

El animal era gigantesco, casi como un elefante actual, con extremidades verticales y pesaba 9 toneladas; alcanzó una longitud superior a los 4.5 metros y una altura de 2.6 metros.

Hasta ahora, de acuerdo con un artículo publicado esta semana en la revista Science, se sabía que los mamíferos convivían con los dinosaurios, pero eran pequeños roedores del tamaño de ratas actuales, y que al extinguirse los dinosaurios por causa del meteorito que se impactó con la Tierra en Chicxulub, hace 65 millones de años, pudieron desarrollarse y multiplicarse.

Este hallazgo modifica muchos de los conocimientos actuales, ya que demuestra que los especímenes más grandes de mamíferos también convivieron al mismo tiempo con los dinosaurios gigantes. Quizá hasta fueron el alimento preferido del T-Rex.

Al analizar los huesos fosilizados, los investigadores observaron que tuvieron un crecimiento rápido y que los mamíferos fueron capaces de alcanzar enormes tamaños corporales que rivalizaron con muchos dinosaurios herbívoros. Ninguna otra especie de su grupo llegó a un tamaño similar, lo que se sabía hasta entonces es que alcanzaron medio metro. Todavía se desconoce cómo es que llegó a ser tan grande en el momento en el que aparecían los ancestros de los dinosaurios más grandes.

Asimismo, Lisowicia demuestra que los mamíferos se convirtieron en herbívoros especializados y parece ser que fueron dominantes en diversos ecosistemas hasta bien entrada la era de los dinosaurios.

A lo largo de la historia de la ciencia, la paleontología ha demostrado en múltiples ocasiones que no hay conocimientos absolutos sino conocimientos en constante construcción. Como decía el gran científico Peter Medawar, Premio Nobel de Medicina 1960: “Los científicos van construyendo historias y tratan de descubrir si son verdaderas”. 

Comentarios y sugerencias: abanav@gmail.com  y @abanav

*Las opiniones expresadas en esta sección son de exclusiva responsabilidad del autor y no necesariamente representan la opinión de MVS Noticias