हवाइजहाज डिजाइन गरिएको छ जुन जीवाश्म ईन्धन वा ब्याट्रीमा निर्भर हुनेछैन किनकि यसमा कुनै गतिशील भाग हुनेछैन।
पत्ता लागेदेखि नै हवाई जहाज 100 भन्दा बढी वर्ष पहिले, प्रत्येक उडान आकाशमा उड्ने मेसिन वा विमानले चल्ने भागहरू जस्तै प्रोपेलर, जेट इन्जिन, टर्बाइनको ब्लेड, फ्यान आदि प्रयोग गर्दछ जसले जीवाश्म इन्धनको दहनबाट वा ब्याट्री प्रयोग गरेर समान प्रभाव पार्न सक्छ।
झन्डै दशक लामो अनुसन्धान पछि, एमआईटीका वैमानिक वैज्ञानिकहरूले पहिलो पटक एउटा चल्ने पार्टपुर्जा नभएको विमान बनाएर उडाए। यस हवाइजहाजमा प्रयोग हुने प्रणोदनको विधि इलेक्ट्रोएरोडायनामिक थ्रस्टको प्रिन्सिपलमा आधारित छ र यसलाई 'आयन विन्ड' वा आयन प्रोपल्सन भनिन्छ। त्यसैले, परम्परागत हवाइजहाजमा प्रयोग हुने प्रोपेलर वा टर्बाइन वा जेट इन्जिनको ठाउँमा यो अनौठो र हल्का मेसिन ‘आयनिक विन्ड’द्वारा संचालित हुन्छ। 'हावा' लाई पातलो र बाक्लो इलेक्ट्रोड (लिथियम आयन ब्याट्रीहरूद्वारा संचालित) बीचको बलियो विद्युतीय प्रवाह पार गरेर उत्पादन गर्न सकिन्छ जसले गर्दा ग्यासको आयनीकरण हुन्छ जसलाई आयन भनिने द्रुत गतिमा चार्ज गरिएका कणहरू उत्पादन गरिन्छ। आयनिक हावा वा आयनहरूको प्रवाह वायु अणुहरूमा प्रहार गर्दछ र तिनीहरूलाई पछाडि धकेल्छ, हवाइजहाजलाई अगाडि बढ्नको लागि जोर दिन्छ। हावाको दिशा इलेक्ट्रोडको व्यवस्थामा निर्भर गर्दछ।
आयन प्रोपल्सन टेक्नोलोजी पहिले नै प्रयोग गरिएको छ नासा उपग्रहहरू र अन्तरिक्ष यानहरूको लागि बाह्य अन्तरिक्षमा। यस परिदृश्यमा अन्तरिक्ष शून्य भएकोले त्यहाँ कुनै घर्षण हुँदैन र यसरी अगाडि बढ्नको लागि अन्तरिक्ष यान चलाउन एकदम सरल छ र यसको गति पनि बिस्तारै बढ्दै जान्छ। तर पृथ्वीमा विमानको सन्दर्भमा यो बुझिन्छ कि हाम्रो ग्रहको जमिन माथि विमान चलाउनको लागि आयनहरू प्राप्त गर्न वायुमण्डल धेरै घना हुन्छ। यो पहिलो पटक हो कि आयन टेक्नोलोजीले हाम्रो विमानमा उडान गर्ने प्रयास गरेको छ ग्रह। यो चुनौतीपूर्ण थियो। पहिलो, किनभने मेसिनलाई उडान भर्न पर्याप्त जोर चाहिन्छ र दोस्रो, हवाइजहाजले हावाको प्रतिरोधबाट तान्नु पर्नेछ। हावालाई पछाडि पठाइन्छ जसले त्यसपछि हवाइजहाजलाई अगाडि धकेल्छ। अन्तरिक्षमा समान आयन टेक्नोलोजी प्रयोग गर्दा महत्त्वपूर्ण भिन्नता भनेको अन्तरिक्ष यानले ग्यास बोक्न आवश्यक छ जुन आयनीकृत हुनेछ किनभने अन्तरिक्ष शून्य छ जबकि पृथ्वीको वायुमण्डलमा रहेको विमानले वायुमण्डलीय हावाबाट नाइट्रोजन आयनीकरण गर्दछ।
टोलीले धेरै सिमुलेशनहरू प्रदर्शन गर्यो र त्यसपछि सफलतापूर्वक पाँच मिटर पखेटा स्प्यान र 2.45 किलोग्राम वजन भएको विमान डिजाइन गर्यो। बिजुली क्षेत्र उत्पन्न गर्न को लागी, इलेक्ट्रोड को सेट विमान को पखेटा मुनि टाँसिएको थियो। यसमा आल्मुनियममा ढाकिएको फोमको नकारात्मक रूपमा चार्ज गरिएको टुक्राको अगाडि सकारात्मक रूपमा चार्ज गरिएको स्टेनलेस स्टील तारहरू समावेश थिए। यी अत्यधिक चार्ज भएका इलेक्ट्रोडहरूलाई सुरक्षाको लागि रिमोट कन्ट्रोलद्वारा बन्द गर्न सकिन्छ।
हवाईजहाजलाई बन्जी प्रयोग गरेर प्रक्षेपण गरेर व्यायामशाला भित्र परीक्षण गरिएको थियो। धेरै असफल प्रयासहरू पछि यो हवाइजहाज आफैंलाई हावामा रहन प्रेरित गर्न सक्छ। 10 परीक्षण उडानहरूमा, हवाइजहाज मानव पाइलटको कुनै पनि वजन माइनस 60 मिटरको उचाइमा उडान गर्न सक्षम थियो। लेखकहरूले आफ्नो डिजाइनको दक्षता बढाउन र कम भोल्टेज प्रयोग गर्दा अधिक आयनिक हावा उत्पादन गर्न खोजिरहेका छन्। यस्तो डिजाइनको सफलतालाई टेक्नोलोजी मापन गरेर परीक्षण गर्न आवश्यक छ र त्यो एक कठिन कार्य हुन सक्छ। यदि विमानको आकार र तौल बढ्यो र पखेटाभन्दा ठुलो क्षेत्रफल ओगटेको खण्डमा विमानलाई तैरिरहन उच्च र बलियो थ्रस्ट चाहिन्छ भने सबैभन्दा ठूलो चुनौती हुनेछ। विभिन्न प्रविधिहरू अन्वेषण गर्न सकिन्छ उदाहरण ब्याट्रीहरूलाई अझ प्रभावकारी बनाउने वा सोलार प्यानलहरू प्रयोग गर्ने अर्थात् आयनहरू उत्पादन गर्ने नयाँ तरिकाहरू खोज्ने। यो हवाइजहाजले विमानका लागि परम्परागत डिजाइन प्रयोग गर्छ तर यो अर्को डिजाइन प्रयास गर्न सम्भव हुन सक्छ जसमा इलेक्ट्रोडहरूले आयनाइजिङ दिशालाई आकार दिन सक्छ वा कुनै अन्य उपन्यास डिजाइनलाई अवधारणा बनाउन सकिन्छ।
हालको अध्ययनमा वर्णन गरिएको प्रविधि साइलेन्ट ड्रोन वा साधारण हवाइजहाजका लागि उपयुक्त हुन सक्छ किनभने हाल प्रयोग गरिएका ड्रोनहरू ध्वनि प्रदूषणको ठूलो स्रोत हुन्। यस नयाँ प्रविधिमा, साइलेन्ट फ्लोले प्रोपल्सन प्रणालीमा पर्याप्त थ्रस्ट उत्पन्न गर्दछ जसले विमानलाई राम्रोसँग दिगो उडानमा अघि बढाउन सक्छ। यो अद्वितीय छ! यस्तो विमान उडान गर्न जीवाश्म ईन्धन आवश्यक पर्दैन र यसरी कुनै प्रत्यक्ष प्रदूषण उत्सर्जन हुनेछैन। साथै, प्रोपेलर आदि प्रयोग गर्ने फ्लाइङ मेसिनसँग तुलना गर्दा यो मौन छ। उपन्यास आविष्कार मा प्रकाशित छ प्रकृति.
***
स्रोत (हरू)
Xu H et al। 2018। ठोस-स्टेट प्रोपल्सन भएको हवाइजहाजको उडान। प्रकृति। ५६३(७७३२)। https://doi.org/10.1038/s41586-018-0707-9
***
टिप्पणीहरू बन्द छन्।