Ndege imeundwa ambayo haitategemea nishati ya mafuta au betri kwa kuwa haitakuwa na sehemu yoyote inayosonga.
Tangu kugunduliwa kwa ndege zaidi ya miaka 100 iliyopita, kila flying mashine au ndege inayoruka angani hutumia sehemu zinazosogea kama vile propela, injini ya ndege, blade za turbine, feni n.k ambazo hupata nishati kutokana na mwako wa mafuta ya kisukuku au kwa kutumia betri ambayo inaweza kutoa athari sawa.
Baada ya utafiti wa karibu muongo mmoja, wanasayansi wa anga huko MIT wameunda na kuruka kwa mara ya kwanza ndege ambayo haina sehemu zinazosonga. Mbinu ya kusongesha inayotumiwa katika ndege hii inategemea msukumo mkuu wa msukumo wa kielektroniki na inaitwa 'upepo wa ion' au msukumo wa ioni. Kwa hivyo, badala ya propela au turbines au injini za ndege zinazotumiwa katika ndege za kawaida, mashine hii ya kipekee na nyepesi inaendeshwa na 'upepo wa ionic'. 'Upepo' huo unaweza kuzalishwa kwa kupitisha mkondo wa umeme wenye nguvu kati ya elektrodi nyembamba na nene (inayoendeshwa na betri za ioni za lithiamu) ambayo husababisha ioni ya gesi na hivyo kutoa chembe za chaji zinazoenda haraka ziitwazo ioni. Upepo wa ioni au mtiririko wa ayoni hugonga molekuli za hewa na kuzirudisha nyuma, na hivyo kuipa ndege msukumo wa kusonga mbele. Mwelekeo wa upepo hutegemea mpangilio wa elektroni.
Teknolojia ya ion propulsion tayari inatumiwa na NASA katika anga za juu kwa satelaiti na vyombo vya anga. Katika hali hii kwa kuwa nafasi ni ombwe, hakuna msuguano na kwa hivyo ni rahisi sana kuendesha chombo cha anga kwenda mbele na kasi yake pia huongezeka polepole. Lakini kwa upande wa ndege Duniani inaeleweka kuwa yetu sayari anga ni mnene sana kupata ioni za kuendesha ndege juu ya ardhi. Hii ni mara ya kwanza kwa teknolojia ya ioni kujaribiwa kuruka ndege kwenye yetu sayari. Ilikuwa changamoto. kwanza kwa sababu msukumo wa kutosha unahitajika ili mashine iendelee kuruka na pili, ndege italazimika kushinda mvutano kutoka kwa upinzani hadi hewa. Hewa inarudishwa nyuma ambayo inasukuma ndege mbele. Tofauti kuu ya kutumia teknolojia ya ion angani ni kwamba gesi inahitaji kubebwa na chombo ambacho kitawekwa ionized kwa sababu nafasi ni ombwe huku ndege katika angahewa ya dunia ikiigiza nitrojeni kutoka kwenye angahewa.
Timu ilifanya uigaji mwingi na kisha ikafanikiwa kuunda ndege yenye urefu wa bawa la mita tano na uzani wa kilo 2.45. Kwa ajili ya kuzalisha uwanja wa umeme, seti ya elektrodi zilibandikwa chini ya mbawa za ndege. Hizi zilijumuisha waya za chuma cha pua zilizo na chaji chanya mbele ya kipande cha povu kilicho na chaji hasi kilichofunikwa kwa alumini. Elektroni hizi zenye chaji nyingi zinaweza kuzimwa na udhibiti wa kijijini kwa usalama.
Ndege hiyo ilijaribiwa ndani ya jumba la mazoezi kwa kuizindua kwa kutumia bunge. Baada ya majaribio mengi kushindwa, ndege hii inaweza kujisukuma yenyewe kubaki angani. Wakati wa safari 10 za majaribio, ndege iliweza kuruka hadi urefu wa mita 60 ukiondoa uzito wowote wa rubani wa binadamu. Waandishi wanatazamia kuongeza ufanisi wa muundo wao na kutoa upepo wa ioni zaidi huku wakitumia volteji kidogo. Ufanisi wa muundo kama huo unahitaji kujaribiwa kwa kuongeza teknolojia na hiyo inaweza kuwa kazi ya kupanda. Changamoto kubwa itakuwa ikiwa saizi na uzito wa ndege huongezeka na kufunika eneo kubwa kuliko mbawa zake, ndege ingehitaji msukumo wa juu zaidi ili kusalia. Teknolojia tofauti zinaweza kuchunguzwa kwa mfano kufanya betri kuwa na ufanisi zaidi au labda kutumia paneli za jua yaani kutafuta njia mpya za kutengeneza ayoni. Ndege hii haitumii muundo wa kawaida wa ndege lakini inaweza kuwezekana kujaribu muundo mwingine ambao elektroni zinaweza kuunda mwelekeo wa ani au muundo mwingine wowote wa riwaya unaweza kudhaniwa.
Teknolojia iliyoelezewa katika utafiti wa sasa inaweza kuwa bora zaidi kwa ndege zisizo na rubani au ndege rahisi kwa sababu drones zinazotumiwa sasa ni chanzo kikubwa cha uchafuzi wa kelele. Katika teknolojia hii mpya, mtiririko wa kimya hutoa msukumo wa kutosha katika mfumo wa propulsion ambao unaweza kuisukuma ndege katika safari ya kustahimilivu. Hii ni ya kipekee! Ndege kama hiyo haitahitaji nishati ya mafuta ili kuruka na hivyo haitakuwa na utoaji wa uchafuzi wa moja kwa moja. Pia, ukilinganisha na mashine za kuruka zinazotumia propela nk hii ni kimya. Ugunduzi wa riwaya umechapishwa katika Nature.
***
{Unaweza kusoma karatasi asili ya utafiti kwa kubofya kiungo cha DOI kilichotolewa hapa chini katika orodha ya (vyanzo) vilivyotajwa}
Chanzo (s)
Xu H na al. 2018. Kuruka kwa ndege yenye mwendo thabiti wa hali. Asili. 563(7732). https://doi.org/10.1038/s41586-018-0707-9
***
