Os motores i\u00f4nicos j\u00e1 fazem sucesso no espa\u00e7o, e dever\u00e3o equipar a nave rob\u00f3tica que a NASA enviar\u00e1 para capturar um asteroide. <\/p>\n
Agora, engenheiros est\u00e3o querendo usar um tipo diferente de motor i\u00f4nico – um motor de vento i\u00f4nico – para impulsionar n\u00e3o espa\u00e7onaves, mas aeronaves. <\/p>\n
Kento Masuyama e Steven Barrett, do MIT, afirmam ter uma demonstra\u00e7\u00e3o cabal de que motores de vento i\u00f4nico podem ser capazes de impulsionar alguns tipos de avi\u00f5es, dispensando o querosene de avia\u00e7\u00e3o e usando um motor el\u00e9trico absolutamente silencioso. <\/p>\n
Propuls\u00e3o eletrohidrodin\u00e2mica <\/p>\n
Quando uma corrente el\u00e9trica passa entre dois eletrodos – um mais grosso do que o outro – ela cria um vento no ar entre os dois. Se for aplicada uma tens\u00e3o suficiente, o vento resultante pode produzir um impulso sem a ajuda de motores ou combust\u00edvel. <\/p>\n
Esse fen\u00f4meno, chamado de propuls\u00e3o eletrohidrodin\u00e2mica – ou, mais informalmente, “vento i\u00f4nico” – foi descoberto na d\u00e9cada de 1960. <\/p>\n
Desde ent\u00e3o, o vento i\u00f4nico tem feito muito sucesso em feiras de ci\u00eancia, em “ionove\u00edculos” e at\u00e9 em “ionoavi\u00f5es”, aeromodelos de balsa, papel alum\u00ednio e fios que decolam e voam razoavelmente bem. <\/p>\n
Apesar do entusiasmo que causam no p\u00fablico amador, por\u00e9m, as teorias indicam que usar motores de vento i\u00f4nico para substituir turbinas de avi\u00e3o seria altamente ineficiente, exigindo quantidades enormes de energia para impulsionar uma aeronave comercial. <\/p>\n
Masuyama e Barrett discordam: depois de realizar seus pr\u00f3prios experimentos e c\u00e1lculos, eles conclu\u00edram que os motores a vento i\u00f4nico podem ser muito mais eficientes do que a propuls\u00e3o fornecida pelas turbinas a jato tradicionais. <\/p>\n
Os experimentos mostraram que o vento i\u00f4nico produz 110 newtons de for\u00e7a por kilowatt, comparados com 2 newtons por kilowatt de uma moderna turbina de avi\u00e3o. <\/p>\n
Al\u00e9m da maior efici\u00eancia energ\u00e9tica, os motores i\u00f4nicos t\u00eam v\u00e1rias outras vantagens: eles s\u00e3o silenciosos, n\u00e3o poluem e n\u00e3o geram nenhum calor. <\/p>\n
Efici\u00eancia <\/p>\n
Mas nem tudo \u00e9 um mar de rosas nessa tecnologia aparentemente revolucion\u00e1ria: a densidade de empuxo, ou seja, o empuxo produzido por \u00e1rea, \u00e9 pequeno. <\/p>\n
O impulso gerado pelo motor de vento i\u00f4nico depende do espa\u00e7o entre os eletrodos: quanto maior o espa\u00e7o, maior a for\u00e7a produzida. <\/p>\n
Assim, para impulsionar um avi\u00e3o comercial, os pesquisadores estimam que o espa\u00e7o entre os eletrodos deveria ser t\u00e3o grande quanto o pr\u00f3prio avi\u00e3o. <\/p>\n
Por isso, a dupla prop\u00f5e o uso dos motores de vento i\u00f4nico para pequenos avi\u00f5es e para aeronaves n\u00e3o tripuladas (VANTs). <\/p>\n
“A efici\u00eancia \u00e9, provavelmente, a preocupa\u00e7\u00e3o n\u00famero um no design de aeronaves. Os propulsores i\u00f4nicos s\u00e3o vi\u00e1veis na medida em que forem eficientes. H\u00e1 ainda algumas quest\u00f5es n\u00e3o respondidas, mas como eles parecem ser t\u00e3o eficientes, definitivamente vale a pena investigar mais,” disse Barret. <\/p>\n
\u00c9 o que a dupla pretende fazer a seguir, dimensionando os motores necess\u00e1rios segundo o peso e a dimens\u00e3o das aeronaves. <\/p>\n
Motor de vento i\u00f4nico <\/p>\n
Um propulsor i\u00f4nico b\u00e1sico \u00e9 constitu\u00eddo por tr\u00eas partes: um eletrodo de cobre muito fino, chamado emissor, um tubo mais grosso de alum\u00ednio, chamado coletor, e o intervalo de ar entre os dois. <\/p>\n
Quando uma diferen\u00e7a de potencial \u00e9 aplicada entre o eletrodo e o tubo, o gradiente de campo arranca el\u00e9trons das mol\u00e9culas de ar no interior do tubo. <\/p>\n
Essas mol\u00e9culas ionizadas s\u00e3o fortemente repelidas pelo fio emissor, e fortemente atra\u00eddas para o coletor. <\/p>\n
Conforme esta nuvem de \u00edons se movimenta em dire\u00e7\u00e3o ao coletor, ela colide com as mol\u00e9culas neutras de ar ao redor, empurrando-as e criando um vento, o empuxo do motor de vento i\u00f4nico. <\/p>\n
Bibliografia: <\/p>\n On the performance of electrohydrodynamic propulsion Autor: MIT<\/b><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Os motores i\u00f4nicos j\u00e1 fazem sucesso no espa\u00e7o, e dever\u00e3o equipar a nave rob\u00f3tica que a NASA enviar\u00e1 para capturar um asteroide. Agora, engenheiros est\u00e3o querendo usar um tipo diferente de motor i\u00f4nico – um motor de vento i\u00f4nico – para impulsionar n\u00e3o espa\u00e7onaves, mas aeronaves. Kento Masuyama e Steven Barrett, do MIT, afirmam ter […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[6,40],"tags":[],"class_list":{"0":"post-23298","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","6":"category-noticias","7":"category-tecnologia"},"yoast_head":"\n
\nKento Masuyama, Steven R. H. Barrett
\nProceedings of the Royal Society A
\nVol.: 469 no. 2154 20120623
\nDOI: 10.1098\/rspa.2012.0623<\/em><\/p>\n