એરોપ્લેન ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યું છે જે અશ્મિભૂત ઇંધણ અથવા બેટરી પર નિર્ભર રહેશે નહીં કારણ કે તેમાં કોઈ ફરતા ભાગ નહીં હોય
ની શોધ થઈ ત્યારથી વિમાન 100 વર્ષ પહેલાં, દરેક ઉડતી સ્કાય ફ્લાય્સમાં મશીન અથવા એરક્રાફ્ટ ફરતા ભાગો જેમ કે પ્રોપેલર્સ, જેટ એન્જિન, ટર્બાઇનના બ્લેડ, પંખા વગેરેનો ઉપયોગ કરે છે જે અશ્મિભૂત ઇંધણના કમ્બશનમાંથી અથવા બેટરીનો ઉપયોગ કરીને પાવર મેળવે છે જે સમાન અસર પેદા કરી શકે છે.
લગભગ એક દાયકાના લાંબા સંશોધન પછી, MITના એરોનોટિક વિજ્ઞાનીઓએ પ્રથમ વખત એવું પ્લેન બનાવ્યું છે અને ઉડાન ભરી છે જેમાં કોઈ ફરતા ભાગો નથી. આ વિમાનમાં વપરાતી પ્રોપલ્શનની પદ્ધતિ ઇલેક્ટ્રોએરોડાયનેમિક થ્રસ્ટના પ્રિન્સિપલ પર આધારિત છે અને તેને 'આયન વિન્ડ' અથવા આયન પ્રોપલ્શન કહેવામાં આવે છે. તેથી, પરંપરાગત એરોપ્લેનમાં વપરાતા પ્રોપેલર્સ અથવા ટર્બાઇન અથવા જેટ એન્જિનની જગ્યાએ, આ અનોખું અને હલકું મશીન 'આયનીય પવન' દ્વારા સંચાલિત છે. પાતળા અને જાડા ઇલેક્ટ્રોડ (લિથિયમ આયન બેટરી દ્વારા સંચાલિત) વચ્ચે મજબૂત વિદ્યુત પ્રવાહ પસાર કરીને 'પવન' ઉત્પન્ન કરી શકાય છે જે ગેસના આયનીકરણમાં પરિણમે છે અને આયનો તરીકે ઓળખાતા ઝડપી ગતિશીલ ચાર્જ કણો ઉત્પન્ન કરે છે. આયનીય પવન અથવા આયનોનો પ્રવાહ હવાના પરમાણુઓમાં તૂટી જાય છે અને તેમને પાછળની તરફ ધકેલે છે, જેનાથી વિમાનને આગળ વધવા માટે જોર મળે છે. પવનની દિશા ઇલેક્ટ્રોડ્સની ગોઠવણી પર આધારિત છે.
આયન પ્રોપલ્શન ટેક્નોલોજીનો ઉપયોગ પહેલાથી જ કરવામાં આવે છે નાસા ઉપગ્રહો અને અવકાશયાન માટે બાહ્ય અવકાશમાં. આ દૃશ્યમાં અવકાશ શૂન્યાવકાશ હોવાથી, ત્યાં કોઈ ઘર્ષણ નથી અને તેથી આગળ વધવા માટે અવકાશયાન ચલાવવાનું એકદમ સરળ છે અને તેની ગતિ પણ ધીમે ધીમે વધે છે. પરંતુ પૃથ્વી પરના એરક્રાફ્ટના કિસ્સામાં તે સમજી શકાય છે કે આપણું ગ્રહની એરક્રાફ્ટને જમીનથી ઉપર ચલાવવા માટે આયનો મેળવવા માટે વાતાવરણ ખૂબ જ ગાઢ છે. આ પહેલીવાર છે જ્યારે આયન ટેક્નોલોજીથી આપણા પર વિમાન ઉડાવવાનો પ્રયાસ કરવામાં આવ્યો છે ગ્રહ. તે પડકારજનક હતું. પ્રથમ કારણ કે મશીનને ઉડતું રાખવા માટે માત્ર પૂરતા થ્રસ્ટની જરૂર છે અને બીજું, વિમાને હવાના પ્રતિકારથી ખેંચાઈને દૂર કરવું પડશે. હવાને પાછળની તરફ મોકલવામાં આવે છે જે પછી વિમાનને આગળ ધકેલે છે. અવકાશમાં સમાન આયન ટેક્નોલોજીનો ઉપયોગ કરવામાં મહત્ત્વનો તફાવત એ છે કે અવકાશયાન દ્વારા ગેસને વહન કરવાની જરૂર છે જે આયનીકરણ કરવામાં આવશે કારણ કે અવકાશ શૂન્યાવકાશ છે જ્યારે પૃથ્વીના વાતાવરણમાં એરક્રાફ્ટ વાતાવરણીય હવામાંથી નાઇટ્રોજનનું આયનીકરણ કરે છે.
ટીમે બહુવિધ સિમ્યુલેશન્સ કર્યા અને પછી સફળતાપૂર્વક પાંચ-મીટર પાંખના ગાળા અને 2.45 કિલોગ્રામ વજન ધરાવતું એરક્રાફ્ટ ડિઝાઇન કર્યું. ઈલેક્ટ્રિક ફિલ્ડ જનરેટ કરવા માટે, પ્લેનની પાંખો નીચે ઈલેક્ટ્રોડ્સનો સમૂહ ચોંટાડવામાં આવ્યો હતો. આમાં એલ્યુમિનિયમમાં ઢંકાયેલ ફીણના નકારાત્મક ચાર્જ સ્લાઈસની સામે સકારાત્મક ચાર્જ થયેલ સ્ટેનલેસ સ્ટીલ વાયરનો સમાવેશ થાય છે. આ અત્યંત ચાર્જ થયેલા ઇલેક્ટ્રોડને સલામતી માટે રિમોટ કંટ્રોલ દ્વારા બંધ કરી શકાય છે.
એરોપ્લેનને બંજીનો ઉપયોગ કરીને લોન્ચ કરીને વ્યાયામશાળાની અંદર પરીક્ષણ કરવામાં આવ્યું હતું. ઘણા નિષ્ફળ પ્રયાસો પછી આ વિમાન પોતાને હવામાં રહેવા માટે આગળ વધારી શકે છે. 10 ટેસ્ટ ફ્લાઈટ્સ દરમિયાન, વિમાન માનવ પાઈલટના કોઈપણ વજનથી ઓછા 60 મીટરની ઉંચાઈ સુધી ઉડવા સક્ષમ હતું. લેખકો તેમની ડિઝાઇનની કાર્યક્ષમતા વધારવા અને ઓછા વોલ્ટેજનો ઉપયોગ કરતી વખતે વધુ આયનીય પવન ઉત્પન્ન કરવા માંગે છે. આવી ડિઝાઇનની સફળતાને ટેક્નોલોજીને વધારીને ચકાસવાની જરૂર છે અને તે મુશ્કેલ કાર્ય હોઈ શકે છે. સૌથી મોટો પડકાર એ હશે કે જો પ્લેનનું કદ અને વજન વધે અને તેની પાંખો કરતા મોટા વિસ્તારને આવરી લે, તો પ્લેનને તરતા રહેવા માટે ઊંચા અને મજબૂત થ્રસ્ટની જરૂર પડશે. વિવિધ તકનીકોની શોધ કરી શકાય છે ઉદાહરણ તરીકે બેટરીને વધુ કાર્યક્ષમ બનાવવી અથવા કદાચ સૌર પેનલનો ઉપયોગ કરવો એટલે કે આયનો ઉત્પન્ન કરવાની નવી રીતો શોધવી. આ એરપ્લેન એરક્રાફ્ટ માટે પરંપરાગત ડિઝાઇનનો ઉપયોગ કરે છે પરંતુ અન્ય ડિઝાઇનનો પ્રયાસ કરવો શક્ય છે જેમાં ઇલેક્ટ્રોડ્સ આયનાઇઝિંગ દિશાને આકાર આપી શકે અથવા અન્ય કોઇ નવીન ડિઝાઇનની કલ્પના કરી શકાય.
વર્તમાન અભ્યાસમાં વર્ણવેલ ટેક્નોલોજી સાયલન્ટ ડ્રોન અથવા સાદા એરોપ્લેન માટે યોગ્ય હોઈ શકે છે કારણ કે હાલમાં ઉપયોગમાં લેવાતા ડ્રોન ધ્વનિ પ્રદૂષણનો મોટો સ્ત્રોત છે. આ નવી ટેક્નોલોજીમાં, સાયલન્ટ ફ્લો પ્રોપલ્શન સિસ્ટમમાં પૂરતો થ્રસ્ટ જનરેટ કરે છે જે પ્લેનને સારી રીતે ટકાઉ ઉડાન પર આગળ વધારી શકે છે. આ અનન્ય છે! આવા પ્લેનને ઉડવા માટે અશ્મિભૂત ઇંધણની જરૂર પડશે નહીં અને આમ કોઈ સીધુ પ્રદૂષિત ઉત્સર્જન થશે નહીં. ઉપરાંત, જ્યારે ફ્લાઈંગ મશીનો કે જે પ્રોપેલર્સ વગેરેનો ઉપયોગ કરે છે તેની સાથે સરખામણી કરવામાં આવે ત્યારે તે શાંત છે. આ નવલકથાની શોધ ૧૯૯૯માં પ્રકાશિત થઈ છે કુદરત.
***
{તમે ટાંકેલા સ્ત્રોત(ઓ)ની સૂચિમાં નીચે આપેલ DOI લિંક પર ક્લિક કરીને મૂળ સંશોધન પેપર વાંચી શકો છો}
સ્રોત (ઓ)
ઝુ એચ એટ અલ. 2018. સોલિડ-સ્ટેટ પ્રોપલ્શન સાથે એરોપ્લેનની ફ્લાઇટ. કુદરત. 563(7732). https://doi.org/10.1038/s41586-018-0707-9
***
