Máquinas voladoras à la Nikola Tesla: propulsores electrohidrodinámicos

Imagina un vehículo volador parecido a un helicóptero, capaz de generar un empuje vertical suficiente para flotar en el aire… pero en completo silencio, sin ninguna parte mecánica móvil ni necesidad de ningún combustible químico.
¿Ciencia ficción? Mira este vídeo:

El vídeo lo grabó el entonces estudiante de ingeniería Xavier Borg (recomiendo intensamente su web) para demostrar una implementación «casera» de un propulsor electrohidrodinámico (EHD). Por lo espectacular de las imágenes tengo que reconocer que al principio pensé que era un fake, pero tras un mínimo de investigación he descubierto que éste es un principio científico bien conocido para propulsión de naves espaciales, aunque su uso aquí en la tierra hoy día está prácticamente abandonado.

No fue así a mediados del siglo XX, donde disfrutó de cierto entusiasmo, como se puede intuir por esta portada de Popular Mechanics (1964) en donde se ilustra una hipotética máquina voladora basada en este principio:

El fundamento de este sistema es relativamente simple: se disponen dos capas de metales conductores, los superiores (afilados o acabaos en puntas) conectados al polo positivo y los negativos (más grandes) debajo, y se aplica una alta diferencia de potencial entre ellos (algunos miles de voltios). En el polo positivo se consigue ionizar el aire (efecto corona), con lo que se establece un flujo de moléculas de aire disparadas hacia el polo negativo (inferior) . Éste polo negativo se tiene que diseñar sin formas puntiagudas para evitar que también se generen iones en este lado y finalmente ambos tipos de iones colisionen en el aire cancelando el efecto.

Si el par de electrodos están unidos entre sí, sentirán una fuerza de sentido contrario al empuje del flujo de iones:

La fuerza de hecho viene dada por:

F=I d / k

siendo I la corriente, d la distancia entre los electrodos y k una constante que depende del fluido (en el caso que nos interesa, el aire).

Aunque este principio se conocía de antes, durante los años 60, Alexander de Seversky notó que una suave corriente de aire aparecía entre los electrodos de un ionizador de aire, así que se puso a investigar el tema y en unos años llegó a patentar una máquina voladora basada en este: el ionocraft. En este vídeo se lo ve en una demostración pública:

Sin embargo parece que este modo de propulsarse quedó en desuso. Posiblemente una razón para esto es el requisito de generar muy altos voltajes de bastante intensidad si se quiere elevar un peso considerable. De hecho, para el primer vídeo de arriba, para elevar una máquina que pesa solo 80 gramos, se requieren unos 100W. En este último vídeo se vuelve a ver otro experimento, ahora elevando una carga extra de 100 gramos más, y ahora se requieren 200W (ver tablas al final de esta página):

Quien sabe… quizás con el progreso en electrónica que ha habido desde los años 60 (y el que queda en el futuro), algún día este tipo de máquinas voladores sean realmente prácticas.

Fuentes: 1 2