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Scienziato ha inventato un motore che trasforma l’elettricità in spinta, senza l’uso di combustibili fossili. Questo può cambiare il mondo

Lo scorso autunno, un professore dell’Università di Wuhan di nome Jau Tang è stato al lavoro per mettere insieme un prototipo di propulsore che, all’inizio, sembrava troppo bello per essere vero. L’idea di base, ha detto in un’intervista, è che il suo dispositivo trasforma direttamente l’elettricità in spinta – non sono necessari combustibili fossili – usando le microonde per energizzare l’aria compressa in uno stato di plasma e spararla come un getto. Tang ha suggerito, che probabilmente potrebbe essere sufficientemente ingrandito per far volare grandi aerei passeggeri commerciali. Alla fine, dice, potrebbe persino alimentare le astronavi.

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Inutile dire che si tratta di affermazioni grandiose. Un propulsore che non richiede serbatoi di carburante suona sospettosamente come fantascienza – come i jet della tuta di Iron Man nei film Marvel, per esempio, o i propulsori che consentono a DeLorean di Doc Brown di volare in “Ritorno al futuro”. Ma secondo il racconto di Tang, la sua invenzione – chiamiamola semplicemente Tang Jet, su cui ha lavorato con i collaboratori dell’Università di Wuhan Dan Ye e Jun Li – potrebbe avere un potenziale di cambiamento della civiltà qui nel mondo non fittizio.

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In sostanza, l’obiettivo di questa tecnologia è cercare di utilizzare l’elettricità e l’aria per sostituire la benzina“, ha affermato. “Il riscaldamento globale è una grave minaccia per la civiltà umana. La tecnologia senza combustibili fossili che utilizza il plasma ad aria a microonde potrebbe essere una soluzione. ” Prevede che ciò accada rapidamente. In due anni, dice, pensa che Tang Jets possa alimentare i droni. Tra un decennio, vorrebbe vederli volare un intero aereo.

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Sarebbe tutto fantastico, ovviamente. Ma è difficile valutare se l’invenzione di Tang potrebbe mai ingrandirsi abbastanza da diventare pratica. E anche se lo facesse, ci sarebbero sostanziali requisiti energetici che potrebbero condannare le applicazioni aerospaziali. Una cosa è certa: se la tecnologia funziona come spera, il mondo non sarà più lo stesso.

Il curriculum vitae di Tang si snoda tra una gamma abbagliante di argomenti accademici sorprendentemente disparati, dalla microscopia elettronica a 4D ai laser a punti quantici, la nanotecnologia, la fotosintesi artificiale e, naturalmente, le transizioni di fase e il plasmonico. Ha ricoperto diverse cattedre, svolto ricerche presso Caltech e Bell Laboratories, pubblicato decine di articoli ampiamente citati, pubblicato diverse riviste scientifiche e vinto numerosi premi. Possiede un brevetto statunitense per un dispositivo che chiama un “otturatore di sincrotrone”, progettato per catturare elettroni che viaggiano vicino alla velocità della luce.

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Tang dice di essersi imbattuto per la prima volta nell’idea del propulsore al plasma quando stava cercando di creare diamanti sintetici. Mentre cercava di farli crescere usando le microonde, ricorda, iniziò a chiedersi se la stessa tecnologia potesse essere usata per produrre spinta. Altre storie enormi, come la pandemia di coronavirus e la sconcertante saga di Elon Musk che nomina il suo bambino “X Æ A-12”, stavano succhiando molto ossigeno dal ciclo delle notizie all’inizio di maggio, quando Tang ha annunciato la sua invenzione al mondo. Alcuni punti raccolti la storia di Tang, tra cui nuovo atlante , Popular Mechanics , e Ars Technica , ma nessun giornalista sembra abbia effettivamente parlato con lui.

Dopo aver descritto i suoi piani per conquistare l’aerospazio con il suo nuovo propulsore, per esempio, inizia a descrivere i piani per affrontare anche l’industria automobilistica – con auto elettriche a propulsione a reazione. “Penso che il motore a reazione sia più efficiente del motore elettrico, puoi guidare un’auto a velocità molto più elevate”, ha riflettuto. “Questo è quello che ho in mente: combinare il motore a reazione al plasma con una turbina per guidare un’auto.”

Ma non vorrai guidare dietro di esso, ha avvertito, perché potresti essere bruciato dal suo flusso di fuoco infuocato. Nel corso della nostra intervista, Tang ha anche sollevato la possibilità di utilizzare la tecnologia per costruire armi a proiettili, lanciare astronavi, barche a motore e persino creare un nuovo tipo di stufa per cucinare. Su quest’ultimo punto, Tang ha detto di aver già costruito un prototipo di stufa da cucina alimentata da una torcia al plasma ad aria a microonde – ma è così assordantemente da sembrare un costante fulmine.

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Tecnicamente, il Tang Jet è un tentativo di costruire un “propulsore al plasma“, un concetto che periodicamente ha attirato l’attenzione nei circoli scientifici. Michael Heil, un ingegnere aerospaziale e propulsore in pensione con una lunga carriera nel campo dell’aeronautica e della ricerca della NASA, ha detto  che la ricerca di Tang gli ricorda molti altri tentativi di costruire tecnologia di propulsione aerea che ha incontrato nel corso degli anni.

I propulsori al plasma come quelli che alimenterebbero un Jet Tang sono in circolazione da un po ‘di tempo. La NASA ha lanciato per la prima volta un satellite dotato di propulsori al plasma nel 2006, ma le sue capacità sono ben lontane da ciò che Tang propone con la sua ricerca. Gli ingegneri hanno a lungo sognato un aereo a propulsione al plasma, ma ogni tentativo è stato abbattuto dai limiti tecnologici della giornata. Ad esempio, nel 2017 New Scientist ha riferito che un team dell’Università Tecnica di Berlino ha tentato di costruire un propulsore simile, ma come ogni tentativo nel decennio precedente, il loro lavoro non è mai diventato utile al di fuori del laboratorio.

Tang ha poco interesse a commercializzare il jet stesso. Invece, vuole dimostrare i suoi meriti nella speranza che leader governativi o titani dell’industria ben finanziati saranno ispirati a prendere le idee e correre con loro. “I passi verso la realizzazione di un motore a reazione al plasma completo costerebbero un sacco di soldi, tempo ed energia”, ha detto. “Tali investimenti vanno oltre le nostre risorse attuali. Tali compiti dovrebbero essere assunti dalle industrie aerospaziali o dalle agenzie governative.

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Questa è una mentalità comune per gli scienziati, ha affermato Christopher Combs, ricercatore di aerodinamica presso l’Università del Texas a San Antonio. “Questo è quello che facciamo noi accademici, scopriamo la fisica e diciamo ‘Beh, non voglio fare un prodotto‘”, ha detto “È una specie di ritornello comune vedere persone nel mondo accademico che hanno avuto qualcosa che attira molta attenzione.

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Sebbene sia incuriosito dai principi sottostanti del Tang Jet, Combs afferma che è improbabile che possa sollevare un aereo – in altre parole, le stesse sfide che si sono rivelate insormontabili ai precedenti propulsori al plasma rialzeranno di nuovo la testa . L’attuale prototipo, per prospettiva, produce solo circa 10 Newton di spinta, quasi lo stesso di un modello di razzo di medie dimensioni.

I combustibili fossili immagazzinano molta più energia in peso rispetto alle batterie, ed è improbabile che cambi presto. E questo è un peccato, perché il Tang Jet ha bisogno di molta energia. Secondo un articolo Tang e i suoi collaboratori hanno pubblicato a maggio il prototipo del propulsore sulla rivista AIP Advances , la tecnologia produce circa 28 Newton di spinta per chilowatt di potenza. I motori dell’Airbus A320, un comune jet commerciale, producono circa 220.000 Newton di spinta combinata, il che significa che un aereo jet di dimensioni comparabili alimentato da Tang Jets richiederebbe più di 7.800 chilowatt.

Per prospettiva, ciò significherebbe caricare un aereo con più di 570 unità Tesla Powerwall 2 per una sola ora di volo – un carico poco pratico, soprattutto perché il carico utile dell’A320 poteva trasportare solo circa 130 unità batteria giganti. Per farla breve, nessuna tecnologia di batteria esistente potrebbe fornire abbastanza energia. I pareri sono molto contrastanti, ci auguriamo che lo scienziato possa dimostrare che la sua invenzione possa realmente cambiare il mondo in positivo.

Fonte: futurism.com

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