BR102021001266A2

BR102021001266A2 - Sistema de propulsão, atenuador de inércia e gerador de campos de força

Info

Publication number: BR102021001266A2
Application number: BR102021001266-8A
Authority: BR
Inventors: Alexandre Tiago Baptista De Alves Martins
Original assignee: Alexandre Tiago Baptista De Alves Martins
Priority date: 2021-01-22
Filing date: 2021-01-22
Publication date: 2022-08-02
Also published as: WO2022155717A1; GB2617522A; GB202311583D0; DE112022000319T5; US20240063731A1

Abstract

SISTEMA DE PROPULSÃO, ATENUADOR DE INÉRCIA E GERADOR DE CAMPOS DE FORÇA. A presente invenção diz respeito a uma nova forma de propulsão aérea, terrestre, submarina ou espacial, conseguida pelo uso de interacções electromagnéticas adequadas. Ao usarmos capacitores formados por condutores (1) e (2) simétricos ou assimétricos, envolvidos por um dieléctrico (3), submetidos a pulsos de tensão assimétricos ou com derivada de campo eléctrico assimétrica obtemos forças de propulsão direccionais. Isto é possível devido a um novo mecanismo de propulsão electromagnética que usa a conservação do momento total onde a soma do momento mecânico com o momento do campo eléctrico deverá ser sempre conservada resultando numa soma total constante e nula das duas componentes, onde a variação do momento de campo eléctrico irá gerar uma correspondente mudança no momento mecânico do capacitor gerando assim forças de propulsão onde as forças de inércia estão atenuadas, podendo gerar campos de força.

Description

SISTEMA DE PROPULSÃO, ATENUADOR DE INÉRCIA E GERADOR DE CAMPOS DE FORÇA

[001] A presente invenção diz respeito a uma nova forma de propulsão aérea, terrestre, submarina ou espacial, com atenuação das forças de inércia e geração de campos de força, alcançadas pelo uso de interacções electromagnéticas adequadas que serão explicadas a seguir.

[002] Experiências recentes com capacitores simétricos e assimétricos imersos no interior de câmaras de vácuo ou submetidos à atmosfera mas envolvidos por um dieléctrico protector mostraram a existência de um novo tipo de propulsão electromagnética. Isto é possível devido à conservação do momento total onde a soma do momento mecânico com o momento do campo eléctrico deverá ser sempre conservada resultando numa soma total constante e nula das duas componentes, onde a variação do momento de campo eléctrico irá gerar uma correspondente mudança no momento mecânico do capacitor gerando assim forças de propulsão.

[003] Como estado da arte anterior da propulsão com capacitores referimos duas patentes desenvolvidas por Thomas Townsend Brown. Na primeira são usados capacitores submetidos a tensões estáticas sem variações ou oscilações (UK Patent 300,311, 1927), onde propulsão seria gerada sempre na direcção do pólo positivo do capacitor. Na segunda patente (US Patent 3,187,206, 1965) é descrito como capacitores assimétricos com os condutores submetidos à atmosfera e alimentados por sinais de tensão estáticos ou alternados sinusoidais geram propulsão na direcção oposta à assimetria espacial do campo eléctrico ou assimetria do dieléctrico. O estado da arte actual relativo a propulsão sem inércia é dado pela patente Americana US 10,144,532 (2018) de Salvatore Cezar Pais. Nesta patente é descrito um sistema de propulsão que usa microondas para vibrar uma superfície metálica electricamente carregada.

[004] Os sistemas de propulsão propostos na presente patente usando capacitores representam uma melhoria significativa em relação ao estado da arte anterior de Townsend Brown, usando sistemas mais simples que os descritos por Salvatore Pais. Vamos passar à descrição de como os sistemas de propulsão, atenuação de inércia e geração de campos de força da presente patente funcionam.

[005] Quando os átomos de um material dieléctrico são submetidos a um campo eléctrico externo, eles adquirem uma densidade de energia eléctrica potencial Upe dada por:

[006] Onde E é o campo eléctrico externo aplicado e P é o vector de polarização atómica de um dieléctrico linear:

[007] Com susceptibilidade xe , permissividade do vácuo ε0 e permissividade eléctrica relativa εr. A densidade de energia eléctrica Ue, levando em conta os efeitos de polarização da matéria é:

[008] Que pode ser reescrita como:

[009] Esta equação representa a soma das densidades de energia eléctrica no vácuo e no interior da matéria. A variação temporal da densidade de energia ∂UE⁄∂t será:

[010] A relação entre o momento linear pcampos e a energia Ucampos para campos electromagnéticos é dada por:

[011] Onde c é a velocidade de propagação dos campos ou ondas electromagnéticas. A última equação para o momento linear dos campos electromagnéticos usa a equivalência entre energia e matéria dada inicialmente por Einstein. A conservação total do momento entre campos ( ) e matéria ( é ) requer que:

[012] Pelas leis de Newton a força é proporcional à variação temporal do momento linear, fornecendo a seguinte equação para a densidade de força:

[013] Onde fmatéria é a densidade de força desenvolvida na matéria, Pmatéria é a densidade de momento linear da matéria, Pcampos é a densidade de momento linear dos campos, e Ucampos é a densidade de energia dos campos. Tomamos a aproximação de considerar constante a velocidade da luz. A Equação (8) representa o balanço total entre densidades de força que deverá existir devido à conservação do momento linear total entre a matéria considerada e os campos, isto é:

[014] Para campos eléctricos aplicados em capacitores, usando as Equações (1) e (4), a densidade de momento linear de campo eléctrico PE no capacitor pode ser escrita como:

[015] Onde usamos a definição do vector de polarização como dada na Equação (2), e também que a energia potencial de interacção é negativa para dieléctricos submetidos a campos eléctricos, como mostrado na Equação (1). Este momento negativo significa que o momento de campos eléctricos é dirigido na direcção oposta ao vector campo eléctrico aplicado, tal como confirmado também pelas observações experimentais. A partir das Equações (8) e (10), a força eléctrica de deslocamento se torna:

[016] Onde Jp é a densidade da corrente de polarização de deslocamento:

[017] A força total FTotal desenvolvida no dieléctrico de volume Vol do capacitor será directamente proporcional à taxa de pulsos por segundo γpulso:

[018] Onde adicionamos o termo √εrμr devido à mudança na velocidade da luz no interior do dieléctrico. A Equação (13) também inclui forças relacionadas à variação da Polarização P (Equação (2)) do material dieléctrico 3 usado, isto é, inclui variações no tempo de duas variáveis diferentes: tanto do campo eléctrico E aplicado, como da permissividade eléctrica relativa εr do dieléctrico 3 usado. Usando a Equação (2) na Equação (13), também poderemos escrever que:

Portanto, no cálculo final da força na Equação (13), teremos que considerar os efeitos de mudança temporal tanto do campo eléctrico E como da permissividade eléctrica relativa εr. Desta forma se tornam claras as vantagens de usar materiais dieléctricos 3 onde a permissividade eléctrica relativa varia no tempo em sincronia com o campo eléctrico aplicado (dieléctricos não lineares).

[019] Se um único pulso de tensão assimétrico gera uma força de 1 N, então se aplicarmos uma taxa de 1000 pulsos por segundo, a força total gerada será de 1000 N. Desta forma poderemos gerar forças pequenas ou gigantes usando o mesmo sistema físico com um capacitor ou sistema de capacitores.

[020] O segundo termo da Equação (13) representa a versão temporal da equação de força de gradiente eléctrico de Kelvin fke, dada por:

[021] Onde dieléctricos são atraídos na direcção do gradiente de campos eléctricos externos aplicados. Ao usarmos a equação de propagação de campos eléctricos no espaço:

[022] E fizermos a raiz quadrada desta última equação, obtemos:

[023] Que nos dá o gradiente espacial do campo eléctrico em termos da variação temporal do campo e da sua velocidade. Ao substituir a Equação (16) na Equação (14), recuperamos uma versão simplificada da densidade de força de deslocamento eléctrica fde , como dado pelo segundo termo da Equação (13):

[024] Esta equação é simplesmente uma variação temporal (nunca antes desenvolvida nestes termos) de uma equação conhecida há muito tempo, onde forças são desenvolvidas em dieléctricos devido ao gradiente espacial do campo eléctrico gerado no nosso caso pela variação temporal assimétrica de campos eléctricos.

[025] Este resultado é mais uma confirmação do momento associado ao campo eléctrico na direcção oposta ao vector eléctrico, confirmando a nossa derivação inicial, Equação (13), em termos da conservação de energia dos campos e conservação total da soma dos momentos mecânico e de campo.

[026] As Equações (11) e (13), denotam uma força de deslocamento eléctrica e de polarização que actua em capacitores, que é de origem completamente eléctrica. No entanto, quando adoptamos a perspectiva dada pela conservação do momento total vemos que esta força é gerada por interacção com o momento do próprio espaço-tempo, que é equivalente ao momento do campo eléctrico. Nesta perspectiva, esta força também poderá ser designada por força de “dobra espacial”, devido à interacção directa com o espaço-tempo e sua deformação, ou seja, alteração do seu momento.

[027] Se a derivada de campo eléctrico inicial e final forem simétricas, então nenhuma força será gerada. A Equação (13) somente desenvolve forças direccionais quando a derivada do campo eléctrico é assimétrica. A Equação (13) é única porque é directamente proporcional a E.∂E/∂t, não necessitando integração temporal como feito para forças de Lorentz e outras que são formuladas inicialmente em estado estacionário.

[028] Uma grande vantagem da força de deslocamento eléctrica, ou de polarização, ou de “dobra espacial” é que quanto mais curto for o pulso aplicado, mais forte será a força gerada, devido ao facto de que é uma força dependente do tempo onde o gradiente momentâneo do campo eléctrico propagado no dieléctrico aumenta com a rapidez do pulso. Desta forma, a propagação de um único pulso assimétrico (E ·∂E/∂t assimétrico) de campo eléctrico longitudinal irá gerar directamente a força dada pela Equação (13).

[029] Considerando um capacitor formado por condutores 1 e 2, separados ou envoltos pelo dieléctrico 3, descarregado inicialmente com momento mecânico e de campo zero, e se o carregarmos, então este irá ganhar um momento electromagnético na direcção oposta ao vector campo eléctrico E, isto é, dirigido do terra/negativo para o eléctrodo positivo (Figura 1.1)) . Durante o processo de carga do capacitor, este irá ganhar um momento linear mecânico oposto ao momento linear de campo aplicado (de forma que a soma total do momento e sua variação seja nula), com direcção do eléctrodo positivo para o terra/negativo, gerando uma força mecânica no capacitor proporcional à variação temporal do momento de campo eléctrico enquanto este carrega (Figura 1.2)).

[030] Consideremos agora um capacitor já carregado electricamente e com momento linear de campo (Figura 1.1), e momento mecânico zero. Se agora o capacitor for descarregado então o momento electromagnético diminui até zero e o capacitor adquire o momento perdido pelo campo, ganhando momento mecânico na mesma direcção do vector do momento de campo eléctrico (Figura 1.3)). Este processo reflecte novamente a conservação do momento pela igualização do momento de campo perdido para o momento mecânico ganho do momento inicial que estava presente no campo. Desta forma, temos conservação do momento linear total pela troca dinâmica de momento linear entre a matéria física e os campos, gerando forças mecânicas no capacitor proporcionais à taxa de variação do momento de campo. Se trocarmos o dieléctrico sólido por ar ou vácuo forças equivalentes dadas pela Equação (13) irão actuar.

[031] Usando pulsos de tensão assimétricos (com V· ∂V /∂t ou E-∂E/∂t assimétricos) adequadamente construídos, aplicados ao capacitor, somos capazes de gerar forças direccionais em qualquer um dos dois sentidos longitudinais ao campo eléctrico, cuja magnitude aumenta com a frequência dos pulsos aplicados de acordo com a Equação (13). Notemos que o capacitor representado nas Figuras 1.1) a 1.3) está completamente encapsulado por um dieléctrico 3, como esperado para operação na atmosfera de forma a evitar descargas descontroladas entre os condutores do capacitor. A teoria desenvolvida aqui é válida para qualquer tipo de capacitor, incluindo capacitores simétricos ou assimétricos (um dos eléctrodos de tamanho ou forma diferente que o outro).

[032] Quando o condutor 1 é usado na periferia ou exterior ou superfície externa de uma nave, a Equação (13) também mostra como capacitores formados por um único condutor 1, plano ou curvo, envolvido ou não por um dieléctrico 3 sólido (Figura 1.4)), pode se deslocar pela emissão de campos eléctricos da sua superfície em determinada direcção, devido à conservação do momento total entre os campos e a matéria. Consideremos uma esfera metálica de capacitância Cesfera dada por:

[033] Onde εr é a constante dieléctrica relativa do dieléctrico que envolve o exterior da esfera e R é o raio da esfera. A energia total desta esfera uE irá depender da tensão V aplicada na sua superfície:

[034] Onde Q é a carga eléctrica na superfície da esfera e o sinal negativo no final aparece devido à energia de interacção potencial negativa para dieléctricos submetidos a campos eléctricos, Equação (1). A energia da esfera fornecida pela Equação (19) já inclui a integração em volume dos campos eléctricos emitidos pela superfície da esfera no espaço, sendo a distribuição de energia simétrica e uniforme ao redor da esfera em todas as direcções ao longo das linhas de campo eléctrico, de acordo com a Equação (4). Se agora pulsarmos electricamente a superfície desta esfera uniformemente, então nenhuma força seria desenvolvida devido à simetria dos vectores de força em todas as direcções. Se, no entanto, conseguirmos pulsar electricamente somente uma única secção individual desta esfera, então forças direccionais serão desenvolvidas.

[035] Como temos uma simetria 3D esférica, as componentes cartesianas perpendiculares do fluxo de campo eléctrico e da sua energia estarão igualmente distribuídas ao redor de um cubo imaginário com 6 lados que envolve a esfera, representando todas as seis possíveis direcções perpendiculares para a propagação do fluxo e da energia do campo eléctrico a partir da esfera simétrica. Desta forma, a energia emitida somente por uma das componentes cartesianas perpendiculares, por exemplo, na direcção do eixo positivo dos x, será:

[036] Vamos considerar que a esfera metálica está decomposta em seis secções condutoras ou metálicas 1 diferentes isoladas entre si (Figura 1.4)), cada uma correspondendo às seis direcções perpendiculares possíveis ao redor da esfera, tendo cada uma um sexto da capacitância total da esfera e emitindo um sexto da energia total da esfera numa dada direcção. Se agora excitarmos electricamente somente uma das seis possíveis secções diferentes, com uma tensão constante, energia eléctrica será emitida somente em uma direcção com momento de campo eléctrico pEx dado por:

[037] A direcção do momento do campo eléctrico será oposta ao vector de campo eléctrico aplicado (Figura 1.5)). Podemos desenvolver forças direccionais na matéria Fmatéria usando forças de deslocamento eléctricas se agora aplicarmos uma tensão V pulsada numa secção metálica:

[038] Quando uma tensão positiva é aplicada, somente na secção metálica ou condutora 1 do lado direito, com magnitude crescente, o campo eléctrico aumenta ( ⁄ t >) e a força de “dobra espacial” será dirigida na direcção do vector de campo eléctrico externo devido ao aumento do momento de campo eléctrico oposto ao vector de campo eléctrico (Figura 1.6)). Por outro lado, quando a tensão e os campos eléctricos aplicados caem no tempo ( ⁄ t <), então a força mecânica desenvolvida será dirigida na direcção oposta do vector campo eléctrico externo devido à diminuição do momento de campo eléctrico nessa direcção (Figura 1.7)). O balanço necessário entre momento mecânico e de campo eléctrico, cuja soma total e cuja variação temporal total deverão ser nulas, Equações (7) e (9), fornecem as forças de “dobra espacial” geradas pela conservação do momento total.

[039] Se a derivada da tensão ou de campo eléctrico inicial e final forem simétricas, então nenhuma força será gerada. A Equação (22) somente desenvolve forças direccionais quando a derivada da tensão ou do campo eléctrico aplicados é assimétrica. Se num dado pulso de tensão positiva, a derivada do primeiro aumento da tensão (“rise time”) positiva for mais rápida que o seu decréscimo posterior (“fall time”), então uma força será gerada na direcção do vector de campo eléctrico (Figura 1.6)), e se a derivada do decréscimo (“fall time”) da tensão for mais rápida que a sua derivada de crescimento inicial (“rise time”), então uma força será gerada na direcção oposta ao vector de campo eléctrico externo (Figura 1.7)). A força total desenvolvida na massa esférica considerada, pela aplicação de pulsos de tensão em uma das seis secções diferentes consideradas, Csecção , será directamente proporcional à taxa de aplicação ou de repetição dos pulsos Ypulso:

[040] Onde adicionamos o termo √εrμr devido à mudança na velocidade da luz no interior do dieléctrico, se este for usado. Tal como discutido em relação à Equação (13), a Equação (23) também inclui forças relacionadas à variação da Polarização P do material dieléctrico 3 usado. Neste caso, usando a Equação (18) poderemos escrever que:

Ou seja, confirmamos novamente as vantagens de usar materiais dieléctricos 3, onde a permissividade eléctrica relativa varia no tempo em sincronia com o campo eléctrico aplicado (dieléctricos não lineares).

[041] Temos a opção de usar uma secção esférica ou secção metálica 1 pura sem qualquer revestimento, ou a possibilidade de revestir externamente a superfície desta esfera ou secção com um dieléctrico 3, o qual permitirá aumentar substancialmente a força gerada. Por esta razão, as secções condutoras 1 representadas nas Figuras 1.4) até 1.13), também estão designadas simultaneamente pelo número 3 devido à possibilidade opcional dos condutores 1 estarem revestidos pelo dieléctrico 3. Por outro lado nestas figuras o dieléctrico 3 também é usado para separar e isolar lateralmente cada secção condutora 1, de forma que cada uma das secções 1 possa ser usada e activada electricamente de forma individual.

[042] Se agora invertermos a polaridade da tensão aplicada na secção metálica 1 à direita da esfera condutora segmentada para o negativo, então se a tensão ou campo eléctrico aumentarem, a força gerada será dirigida para a esquerda (Figura 1.8)), na direcção do vector campo eléctrico. Se a tensão ou o campo eléctrico diminuírem então a força será gerada para a direita (Figura 1.9)), na direcção oposta ao vector campo eléctrico. Tal como discutido anteriormente, ao aplicar um pulso de tensão, a força total será gerada na direcção da derivada temporal maior do campo eléctrico.

[043] Existem várias variações possíveis pelas quais poderemos gerar forças de “dobra espacial” usando campos eléctricos pulsados. Aplicações com pulsos positivos ou negativos em uma única secção metálica 1 foram ilustradas nas Figuras 1.6) até 1.9). No entanto, a força gerada em determinada direcção poderá ser aumentada em magnitude se secções metálicas 1 opostas forem excitadas electricamente com os pulsos apropriados de forma a gerar forças na mesma direcção.

[044] Por exemplo, existem quatro formas diferentes para induzir forças de “dobra espacial” para a esquerda, que incluem a) quando o campo eléctrico aumenta à esquerda e diminui à direita (Figura 1.10)), ou b) quando o campo eléctrico diminui tanto à esquerda como à direita (Figura 1.11)), ou c) quando o campo eléctrico aumenta à direita e diminui à esquerda (Figura 1.12)), ou d) quando o campo eléctrico aumenta tanto à esquerda como à direita (Figura 1.13)).

[045] Como podemos observar (Figura 1) o capacitor, composto por um, dois ou mais condutores 1 e/ou 2, irá se deslocar na direcção necessária para satisfazer a conservação do momento total do espaçotempo ao seu redor. Qualquer aceleração gerada por forças mecânicas sentirá forças de inércia, devido ao movimento relativo do espaço-tempo oposto à aceleração do objecto, e onde o momento e variação temporal do momento da massa envolvida e do espaçotempo deverão se cancelar conforme as Equações (7) e (9). Como a força no sistema de propulsão desta patente é gerada por interacção directa com o espaço-tempo, onde o momento de campo eléctrico corresponde também ao momento do espaço-tempo, então as forças geradas serão produzidas sem inércia, isto é, sem resistência do espaço-tempo. O mesmo processo acontece para corpos acelerados por forças gravitacionais que modificam directamente o espaçotempo, que segundo a teoria da Relatividade de Einstein não sentirão qualquer força de inércia ao serem acelerados por um campo gravitacional.

[046] De notar que ao usar condutores 1 no exterior ou superfície da nave (Figuras 1.4 até 1.13) accionados por pulsos de tensão ou campo eléctrico assimétricos, irão ser geradas forças de repulsão em qualquer massa externa que esteja na linha de movimento da nave como dado pela Equação (13). Isto implica que a atmosfera será automaticamente repelida, ou se a nave estiver rodeada por água, então a própria água será repelida também na direcção do movimento da nave, assim como será repelido qualquer objecto na linha de movimento da nave quando esta se desloca pelo espaço.

[047] Neste sistema de propulsão, teletransporte será gerado quando V.∂V/∂t, ou E · ∂E/∂t, ultrapassarem um determinado valor limite. O fenómeno acontece porque o campo eléctrico E é proporcional ao vector velocidade vfluido do espaço-tempo (E α -vfluido), que se comporta como um super-fluído, novamente justificando a direcção do momento mecânico do campo eléctrico E na direcção oposta ao seu vector. O potencial de fluxo Φ de um super-fluído é dado por:

[048] Onde Qf é a força ( m3s -1 ) de uma fonte de super-fluído pontual e r é a distância à origem. A velocidade do super-fluído será dada por:

[049] Como o fluxo de massa m é dado por:

[050] Onde ρf é a densidade do super-fluído. Usando a Equação (26), podemos reescrever a Equação (25) como:

[051] Temos:

[052] Isto é, uma carga eléctrica q negativa representa uma fonte pontual m de super-fluído que se propaga para longe da fonte, e uma carga eléctrica positiva representa uma fonte pontual com o super-fluído a se deslocar do exterior para o centro da fonte pontual. Desta forma, e usando definições conhecidas para o campo eléctrico E , podemos escrever que:

[053] Onde a densidade de super-fluído pf corresponde à permissividade eléctrica do vácuo ε0, e o campo eléctrico E é proporcional ao negativo do vector velocidade Vfluido do espaço-tempo. Com este entendimento, e independentemente da direcção da velocidade do fluido em relação ao vector campo eléctrico E, podemos observar que ∂E/∂t, representa uma aceleração do super-fluído ou espaço-tempo.

[054] Como é conhecido na dinâmica de fluidos, sob o nome de supercavitação, quando um fluido for acelerado, ∂Vfluido/∂t, acima de determinada velocidade limite, então irá ocorrer uma mudança de fase no fluido da fase líquida para a gasosa, por exemplo, diminuindo dramaticamente a densidade do mesmo e por consequência aumentando dramaticamente a velocidade de propagação permitida através dele.

[055] Desta forma, aplicando um único pulso assimétrico de magnitude extremamente elevada, V· ∂V /∂t ou E · ∂E/∂t, acima de um dado valor de transição, será gerado teletransporte na mesma direcção da força de “dobra espacial”, Equações (11) e/ou (13) e/ou (23), onde a distância percorrida em um único “salto” de teletransporte dependerá da magnitude total do pulso usado. Para a geração de teletransporte e o deslocamento de massas sem inércia é necessária a geração de campos eléctricos pulsados assimétricamente, distribuídos de forma completa ou parcial no interior ou ao redor da massa a ser transportada.

[056] Usando a Equação (2), a Equação (14) também pode ser escrita como:

[057] Portanto, quando pulsamos campos eléctricos, a força gerada será proporcional ao gradiente espacial (ou temporal) dos campos eléctricos, mas também proporcional ao gradiente da permissividade eléctrica relativa εr do material dieléctrico 3 usado no capacitor. A Equação (30) também fornece a força gerada quando a tensão aplicada e o campo eléctrico forem constantes ou oscilantes, com capacitores simétricos ou assimétricos. Se o capacitor for simétrico e o campo eléctrico constante, então a força gerada será dada por:

[058] Ou seja, a força será proporcional ao gradiente espacial da permissividade eléctrica relativa εr do material dieléctrico 3 usado no capacitor. Esta é uma outra forma de usar capacitores para propulsão usando a aplicação de tensões e campos eléctricos constantes ou oscilantes. O dieléctrico 3 poderá ser de um ou mais materiais, uniformes ou não uniformes individualmente, colocados ou usados de forma que gerem um gradiente da permissividade eléctrica relativa εr ao longo do dieléctrico 3 em uma dada direcção.

[059] Embora a nossa aplicação preferencial use tensões e campos eléctricos pulsados assimetricamente com dieléctricos 3 uniformes, a aplicação de dieléctricos 3 não uniformes poderá aumentar a força gerada se o gradiente da permissividade eléctrica relativa εr do material dieléctrico 3 usado gerar uma força na mesma direcção dos pulsos assimétricos aplicados. Nossas configurações específicas para aplicação de tensão constante ou oscilante usam somente capacitores completamente encapsulados pelo dieléctrico 3, dado que o uso de tensões constantes ou oscilantes para propulsão em capacitores assimétricos com um gradiente da permissividade eléctrica relativa εr do dieléctrico foi usado na patente US Patent 3,187,206 (1965) citada acima, onde todos os condutores dos capacitores usados estavam expostos à atmosfera e não encapsulados de forma completa como aqui.

[060] A presente invenção será agora descrita em pormenor, sem um carácter limitativo e a titulo exemplificativo, por meio de formas de realização preferidas, representadas nos desenhos anexos, nos quais:

[061] - A Figura 1 descreve a teoria da força de “dobra espacial” ou de deslocamento eléctrica / polarização que actua nos capacitores, devido à conservação total do momento linear.

[062] - A Figura 2 representa várias formas de excitação eléctrica para gerar propulsão em capacitores.

[063] - A Figura 3 representa várias formas de aplicação de sistemas de propulsão usando capacitores.

[064] - A Figura 4 representa várias formas de aplicação de sistemas de propulsão, atenuação de inércia e geração de campos de força, usando capacitores onde o mesmo condutor 1 é partilhado por vários condutores 2.

[065] - A Figura 5 representa várias formas de aplicação de sistemas de propulsão, atenuação de inércia e geração de campos de força, usando capacitores com um único condutor 1 que pode ser segmentado.

[066] - A Figura 6 representa várias formas de aplicação das unidades de propulsão em estruturas com diferentes geometrias. Descrição da concretização preferida

[067] Fazendo referência às figuras, vai ser agora descrita a concretização preferida do invento. Nas figuras em anexo, números iguais correspondem a componentes equivalentes nas diferentes configurações.

[068] Cada uma das configurações que vamos descrever resulta de um desenvolvimento natural da anterior, usando os mesmos princípios físicos para gerar as forças de propulsão descritas anteriormente, sendo variações naturais e diferentes que se completam e complementam.

[069] Consideremos um capacitor formado por um condutor 1 e outro condutor 2, ambos em forma de disco, conectados a uma fonte de alimentação 5, que gera uma tensão estática ou pulsada, e separados pelo dieléctrico 3. Para esta configuração e todas as restantes consideramos o condutor 1 sendo positivo e o condutor 2 sendo a polaridade oposta, tendo qualquer um desses condutores a possibilidade de inverter a sua polaridade eléctrica original ou ser também o terra ou referência zero.

[070] Nestas condições (Figura 2.1)), e estando o conjunto em vácuo ou na atmosfera, ao ser ultrapassada uma tensão limite entre os condutores 1 e 2, será gerada uma descarga através do dieléctrico 3, em volume se este for um gás ou pela sua superfície se for um sólido. No primeiro caso temos descargas do tipo “spark gap” em vácuo ou com gás a baixa ou elevada pressão e no segundo caso temos uma “descarga de superfície” ao longo da superfície do dieléctrico 3 sólido ou líquido usado. Esta descarga irá fazer com que uma corrente de condução I percorra o dieléctrico 3 que se comporta nestas condições como um interruptor com carga resistiva 4 que dissipa a energia do capacitor fazendo com que a tensão nos condutores 1 e 2 baixe bruscamente. Esta variação brusca da tensão irá gerar uma força no capacitor de acordo com a Equação (13). Este conjunto também poderá ser inserido no interior de uma protecção ou envolvência dieléctrica ou condutora ou magnética 6, com o objectivo de protecção ou de manter no seu interior vácuo ou gases adequados para o seu funcionamento (Figura 2.2)).

[071] No nosso caso preferido com o capacitor formado pelos condutores 1 e 2 completamente envolvidos no interior de um dieléctrico 3, existe também a possibilidade da ocorrência de uma descarga de superfície ao longo do dieléctrico 3, gerando assim forças de propulsão também (Figura 2.3)), embora esta condição não seja encorajada devido à erosão do dieléctrico 3 com o tempo. Pelo uso de uma espessura maior do dieléctrico 3, podemos evitar este tipo de descargas.

[072] Forças de propulsão também poderão ser geradas se um capacitor carregado electricamente, tem um dos seus condutores abruptamente carregados ou descarregados através de uma fonte de alimentação 5 ou por um interruptor resistivo (ou indutivo) 4 (Figura 2.4)). Para gerar forças de propulsão, ambos os condutores 1 e 2 poderão ser abruptamente carregados ou descarregados por fontes de alimentação 5 através do uso opcional de interruptores resistivos 4 apropriados (Figura 2.5)). O interruptor resistivo 4 poderá ser constituído por resistências normais com ou sem interruptor, ou preferencialmente por interruptores do tipo “spark gap” incluindo interruptores por “descarga de superfície” em dieléctricos. Os interruptores resistivos 4 usados deverão possuir preferencialmente o tempo de descarga mais rápido, de forma a gerar forças maiores, ou poderão ser desenhados de forma a obter os tempos de descarga e com uma repetição de pulso adequados para cada aplicação.

[073] Uma outra opção será carregar o referido capacitor através de uma fonte de alimentação 5, que debita tensão estática, e usar um interruptor resistivo 4 para carregar ou descarregar abruptamente o capacitor, gerando forças propulsivas (Figura 2.6)). A nossa configuração preferida no entanto, será o uso de um capacitor completamente encapsulado num dieléctrico 3, usando somente uma fonte de alimentação 5 que debita directamente pulsos de tensão assimétricos adequados com derivada de campo eléctrico assimétrica no interior do capacitor, gerando directamente forças de propulsão (Figura 2.7)).

[074] A nossa configuração preferida usando um capacitor completamente encapsulado num dieléctrico 3 poderá usar condutores 1 e 2 com formato de disco e gerar forças de propulsão nos dois sentidos perpendiculares à face dos condutores consoante a forma do pulso aplicado (Figura 3.1)). Se a fonte de alimentação 5 debitar uma forma de pulso que gera forças somente numa direcção, então podemos usar um terceiro condutor 2 de forma a controlar a direcção da força produzida alimentando electricamente o condutor 2 usado à direita ou à esquerda do condutor 1, para gerar forças em direcções opostas (Figura 3.2)). Podemos usar qualquer número de condutores 1 e 2 em sucessão no mesmo capacitor, em que todos podem estar ligados a fontes de alimentação 5 ou somente os condutores externos (Figuras 3.3) e 3.4)), e onde os condutores 1 e 2 podem assumir qualquer polaridade eléctrica (Figura 3.4)).

[075] A força da Equação (13) funciona para qualquer tipo de capacitor que tiver vectores de campo eléctrico que não se cancelem entre si, e que possuir derivadas de campo eléctrico assimétrico quando da sua variação. Desta forma, as variações possíveis de geometria usadas para os condutores 1 e 2 são ilimitadas podendo incluir qualquer geometria ou secção transversal para além das que foram referidas especificamente. Como exemplo não limitativo, os condutores 1 e 2 podem incluir geometrias circulares, cilíndricas, ovais, elipsoidais, convexas, concavas, quadradas, rectangulares, triangulares, hexagonais e assim por diante, sólidas ou ocas com um furo no meio, e qualquer mistura destas. As geometrias usadas nos condutores 1 e 2 poderão ser iguais entre si e com tamanho relativo igual ou diferente, e estas também podem não ser iguais entre si na sua geometria ou tamanho.

[076] Alguns exemplos não limitativos destas variações são dados nas Figuras 3.5) até 3.20), onde condutores 1 e 2 na forma de anel ou toroide poderão ser usados (Figura 3.5)), com o dieléctrico 3 envolvente a acompanhar a abertura central ou não. Outra variação é o uso de vários condutores 1 e 2 curvos em sucessão (Figura 3.6)), ou de um condutor 1 curvo com um condutor 2 plano, ou de um condutor 1 curvo e um condutor 2 esférico ou discoidal (Figura 3.7)). Ou um condutor 2 com formato de anel virado para um condutor 1 curvo, que poderá ser uma superfície curva ou um fio (Figura 3.8)). Outras variações incluem o uso de condutores cilíndricos (Figura 3.9)), ou planos horizontais (Figura 3.10)) lineares ou que se fechem sobre si próprios (Figura 3.11)), onde os condutores 1 e 2 não precisam de ser iguais entre si. Também podemos usar condutores 1 e 2 planos ou curvos assimétricos, ou seja, com tamanho relativo diferente entre si, onde o dieléctrico 3 não acompanha (Figura 3.12) ou acompanha a assimetria dos condutores 1 e 2 (Figura 3.13).

[077] Apesar de todas estas variações possíveis, a nossa configuração preferida usa somente condutores 1 e 2 com formato de disco, como nas Figuras 3.1) até 3.4), ou com formato rectangular e comprido, com possível secção transversal alinhada horizontalmente (Figura 3.14)) ou com variações nesse alinhamento horizontal (Figura 3.15)).

[078] Uma outra geometria preferida por nós inclui condutores 1 e 2 com formato triangular, simples ou similar ao de fatias de pizza, distribuídos horizontalmente de forma circular lateral ao longo de 360º (Figura 3.16)), onde os condutores 1 e 2 laterais poderão ser accionados de forma isolada e independente ou todos poderão ser accionados de forma simultânea e interligada, podendo estes ser submetidos a polaridades opostas ou iguais no mesmo plano horizontal, sendo preferível a aplicação de polaridades iguais (Figura 3.16)). Neste caso, a configuração de condutores em pizza (Figura 3.16)) poderá ser uma vista superior de um conjunto com secção transversal alinhada ou não horizontalmente (Figuras 3.14) e 3.15)), e onde os condutores 1 e 2 podem manter ou alterar o seu tamanho e dimensões ao longo da sua secção transversal, podendo o conjunto ter uma forma 3D cilíndrica (Figuras 3.14) e 3.15)), ou angular ou cónica (Figuras 3.17) e 3.18)). A configuração da Figura 3.16) tem a vantagem de controlar a direcção da força gerada pela escolha dos condutores 1 e 2 excitados pela fonte de alimentação 5, permitindo facilmente alterar a direcção do vector de força resultante.

[079] Preferencialmente quando a tensão usada nos condutores 1 e 2 for inferior à tensão de ionização do gás ao seu redor poderemos expor parcialmente os condutores 1 e 2 a esse gás (ou atmosfera ou ambiente) (Figuras 3.19 e 3.20). Para além de capacitores simétricos expostos à atmosfera (Figura 3.19) também poderemos usar capacitores assimétricos, onde uma variação adicional possível inclui parte do condutor 1 que poderá ser estendida ou prolongada parcialmente numa pequena aba ou extensão (ou mais do que uma extensão) até à superfície oposta onde está o condutor 2 (Figura 3.20), e/ou reciprocamente o condutor (2) possuir opcionalmente uma ou mais abas ou extensões até à superfície onde está o condutor (1). Esta é uma configuração de condutores muito usada em capacitores piezoelétricos que permite serem usados fios de conexão com os condutores 1 e 2 na mesma superfície, e pode ser usada no nosso caso, com os condutores 1 e 2 envolvidos parcialmente ou completamente pelo dieléctrico 3.

[080] Todas as configurações mostradas nas Figuras 1, 2 e 3 representam unidades de propulsão 7, as quais podem ser envolvidas e protegidas opcionalmente por materiais dieléctricos ou condutores ou magnéticos 6, com o propósito de conter no espaço os campos electromagnéticos gerados pelas unidades de propulsão 7 de forma a evitar emissão electromagnética que possa prejudicar o funcionamento de equipamento eléctrico próximo (Figura 3.21)), assim como evitar a exposição a esses campos de pessoas ou material biológico ou equipamento (ou qualquer outro material) próximos às unidades de propulsão 7. Outra possível função do uso de uma envolvência 6 será também no aumento da capacitância da unidade de propulsão 7 usada. De notar que os condutores 1 e 2 podem ser finos como tinta ou película fina, e feitos de qualquer material condutor, supercondutor ou semicondutor, com a possibilidade ou opção de pintar a sua superfície com tinta de pequenas partículas condutoras, semi-condutoras ou magnéticas de forma a aumentar a sua capacitância total ou melhorar suas propriedades.

[081] Até agora usamos capacitores comuns com um condutor 1 para outro condutor 2, onde vários condutores foram usados alinhados paralelamente de forma a aumentar a capacitância e a flexibilidade do sistema de propulsão. Vamos agora considerar uma outra variação de aplicação mais simples e eficiente. Neste caso iremos usar capacitores com um único condutor 1 para dois ou mais condutores 2, separados pelo dieléctrico 3 (Figura 4). Neste caso, ambos os condutores 1 e 2 poderão estar expostos ao ambiente exterior sem protecção dieléctrica (Figura 4.1)), ou somente os condutores 2 poderão estar completamente envolvidos pelo dieléctrico 3 (Figura 4.2)), ou ambos os condutores 1 e 2 poderão estar parcialmente ou completamente envolvidos pelo ou pelos dieléctrico(s) 3 (Figura 4.3)).

[082] Podemos usar qualquer número de condutores 2 em conjunto com um condutor 1, distribuídos aleatoriamente ou em qualquer padrão e geometria, como por exemplo não limitativo usando padrões de distribuição dos condutores 2 triangulares, quadrangulares, pentagonais, hexagonais, circulares, rectangulares, elipsoidais, entre outros, com ou sem um ou mais condutores 2 colocado no centro dessa distribuição. Por exemplo, poderemos usar três condutores 2 em conjunto com um condutor 1, separados pelo dieléctrico 3, onde os condutores 1 e 2 poderão estar completamente envolvidos pelo dieléctrico 3 (Figura 4.3)) ou onde somente o condutor 2 ou 1 poderá estar exposto ao ambiente (Figura 4.4)). Uma vista frontal da secção transversal da Figura 4.4) poderá usar os condutores 2 num padrão de distribuição triangular com outro condutor 2 ao centro, ou onde os condutores 2 poderão estar num padrão quadrangular com outro condutor 2 ao centro (Figura 4.5)).

[083] Tanto os condutores 1 e 2 poderão ter qualquer forma geométrica própria, bidimensional ou tridimensional. Até agora consideramos condutores 1 planos (Figuras 4.1) até 4.5)), mas estes poderão também possuir formas redondas em anel plano bidimensional ou formas esféricas ocas tridimensionais (Figura 4.6)). Neste caso poderemos ter qualquer número de condutores 2 distribuídos em qualquer organização no interior do condutor 1 e separados deste pelo dieléctrico 3. Por exemplo, ao usarmos oito condutores 2 no interior do condutor 1 (Figura 4.6)), poderemos gerar forças de propulsão em qualquer uma das oito direcções disponíveis de forma controlada. O dieléctrico 3 poderá envolver somente uma área limitada ao redor do condutor 2 (Figura 4.6)) e/ou o dieléctrico 3 poderá ser distribuído numa camada uniforme (ou não uniforme) de forma completa no interior do condutor 1 (Figura 4.7)). De forma a proteger pessoas, equipamento ou qualquer outro material, poderemos usar um material 6 no interior do condutor 1 (Figura 4.8)), acompanhando ou não ou dieléctrico 3 que envolve cada condutor 2. Este material 6 também poderá cobrir externamente de forma isolada ou individual cada condutor 2 e respectivo dieléctrico 3.

[084] Como mencionámos, várias outras formas para o condutor 1 poderão ser utilizadas, como por exemplo formas circulares, redondas, esféricas, tubulares, quadradas, triangulares, pentagonais, hexagonais ou ovais feitas de um único condutor 1 (Figura 4.9)). Esta forma poderá ser feita de um único condutor 1 (Figura 4.9)), ou a mesma forma poderá ser feita com várias secções independentes de vários condutores 1, em contacto eléctrico entre si ou separadas pelo dieléctrico 3, ou separadas por qualquer outro material. Por exemplo, poderemos segmentar a mesma forma oval em duas secções independentes, uma superior e outra inferior, separadas pelo dieléctrico 3 (Figura 4.10)). Ou podemos segmentar o mesmo condutor 1 em duas secções independentes, uma à direita e outra à esquerda (Figura 4.11)), separadas pelo dieléctrico 3. Ou podemos segmentar o condutor 1 em quatro secções diferentes, acima, abaixo, à direita e à esquerda numa mistura dos dois casos anteriores; onde o condutor 1 poderá ser segmentado em qualquer número de secções independentes.

[085] Outra forma alternativa para o condutor 1 poderá ser uma secção curva correspondente a metade de uma esfera ou oval (Figura 4.12)). Neste caso a parte plana à direita poderá ser constituída pelo condutor 1, ou pelo material 6, ou pelo dieléctrico 3, de forma independente ou simultânea; onde o dieléctrico 3 poderá separar de forma opcional o condutor 1 curvo de outro condutor 1 plano, ou condutor 2 plano, ou material 6 plano. Mencionamos somente algumas formas de toda a variedade que será possível.

[086] Até agora usamos os condutores 2 no interior dos condutores 1 curvos (Figuras 4.6) até 4.12)) mas os condutores 2 também poderão ser usados de igual forma na parte externa do condutor 1 curvo, separados entre si como anteriormente pelo dieléctrico 3 de forma individual (Figura 4.13)). Cada um dos condutores 2 e dieléctricos 3 externos podem ser opcionalmente protegidos pelo material 6 de forma individual (Figura 4.14)) ou global (Figura 4.15)), onde poderemos usar o dieléctrico 3 de forma individual nos condutores 2 (Figura 4.15)), ou o dieléctrico 3 (ou vários dieléctricos 3), poderá ser usado de forma global envolvendo todos os condutores 2 entre o condutor 1 e o material 6 (Figura 4.16), e onde o condutor 1 e o material 6 poderão ser usados reciprocamente dentro ou fora um do outro (Figuras 4.15 e 4.16)). A posição relativa do condutor 2 entre o condutor 1 e o material 6 (que também poderá ser outro condutor) pode ser calibrada para efeitos de maior eficiência na geração de propulsão. O lado externo e/ou interno do condutor 1 (ou do material 6 se este for um condutor) poderá ser coberto opcionalmente por qualquer tipo de dieléctrico 3 de forma a aumentar a sua capacitância.

[087] Se excitarmos o condutor 1 externo das configurações de propulsão mostradas na Figura 4 com pulsos de tensão ou campos eléctricos assimétricos, iremos gerar forças de propulsão adicionais para além das forças geradas por interacção com o condutor 2. Estas forças de propulsão adicionais são dadas de forma geral pela Equação (23) e foram discutidas nas configurações mostradas nas Figuras 1.4) até 1.13), pela aplicação de pulsos de tensão ou campo eléctrico assimétricos a condutores 1 inteiros ou segmentados curvos ou com qualquer forma ou geometria. Neste caso, as forças geradas são independentes do uso do condutor 1 em conjunto com o condutor 2, devido à interacção que o condutor 1 externo tem com o seu ambiente externo que neste caso se comporta como um condutor 2 “virtual”. Desta forma podemos gerar também forças de propulsão se excitarmos electricamente ou usarmos somente o condutor 1 externo e o submetermos a pulsos de tensão ou campo eléctrico assimétricos.

[088] Desta forma podemos usar dois ou mais condutores 1 externos em qualquer número de secções condutoras 1 independentes, separadas pelo dieléctrico 3, ou separadas por qualquer outro material. Por exemplo, poderemos segmentar a mesma forma oval em duas secções independentes, uma à direita e outra à esquerda, separadas pelo dieléctrico 3 (Figura 5.1)). Ou podemos segmentar o mesmo condutor 1 em duas secções independentes, uma superior e outra inferior (Figura 5.2)), separadas pelo dieléctrico 3. Ou podemos segmentar o condutor 1 em quatro secções diferentes, acima, abaixo, à direita e à esquerda numa mistura dos dois casos anteriores (Figura 5.3)). De forma a aumentar a capacitância dos condutores 1 externos estes podem ser revestidos externamente de forma opcional pelo dieléctrico 3 (Figura 5.4)). Os mesmos condutores 1 externos também poderão opcionalmente ser revestidos internamente pelo dieléctrico 3 (Figura 5.4)). Os vários condutores 1 segmentados usados para gerar uma forma global esférica, oval ou qualquer outra já anulam naturalmente a presença de qualquer campo eléctrico no seu interior, no entanto, poderá ser usado de forma opcional um material 6 interno aos condutores 1 segmentados, e dieléctrico 3 interno, para proteger adicionalmente qualquer material de qualquer campo eléctrico ou radiação electromagnética que possa existir (Figura 5.5)).

[089] Outra forma alternativa para o condutor 1 poderá ser uma secção curva correspondente a metade de uma esfera ou oval (Figura 5.6)). Neste caso a parte plana à direita poderá ser constituída pelo condutor 1, ou pelo material 6, ou pelo dieléctrico 3, de forma independente ou simultânea; onde o dieléctrico 3 poderá separar de forma opcional o condutor 1 curvo do condutor 1 plano, ou do condutor 2 plano, ou do material 6 plano. Mencionamos somente algumas formas de toda a variedade que será possível, onde o condutor 1 curvo (ou o condutor 1 ou 2 planos) poderá ser revestido internamente e/ou externamente pelo dieléctrico 3 como descrito anteriormente (Figura 5.7)).

[090] Condutores 1 planos podem gerar forças de propulsão se possuírem dieléctricos 3 em faces opostas com diferentes valores de permissividade eléctrica relativa, onde os diferentes dieléctricos 3 podem envolver parcialmente (Figura 5.8)) ou completamente (Figura 5.9)) o condutor 1.

[091] Vários exemplos não limitativos de como vários condutores 1 separados pelo dieléctrico 3, poderão ser organizados em várias geometrias diferentes serão dados a seguir. Como os condutores 1 são preferencialmente e opcionalmente envoltos externamente pelo dieléctrico 3, usamos a designação de ambos simultaneamente. Linhas simples que separam estes elementos representam o dieléctrico 3. A forma mais simples será a forma esférica segmentada em qualquer número de secções (Figura 5.10)). Esta forma esférica poderá usar condutores 1 curvos, redondos ou esféricos (Figura 5.10)) ou a mesma forma esférica poderá ser constituída por condutores 1 com secções hexagonais de encaixe perfeito entre si (Figura 5.11)). Alternativamente, formas ovais (Figura 5.12)) ou de charuto (Figura 5.13)) poderão ser usadas para movimentar uma massa 8, onde vários condutores 1 menores poderão usados de forma adicional criando formas compostas macroscópicas e microscópicas (Figura 5.13)). Outra opção poderá ser o uso de formas triangulares globais com vários condutores 1 adicionais menores usados para controlar vectorialmente a força gerada (Figura 5.14)). Mencionámos somente algumas das muitas opções possíveis.

[092] O dieléctrico 3 pode ser constituído por qualquer material sólido, líquido ou gasoso, podendo ter uma permissividade relativa positiva ou negativa, linear ou não linear, o que irá influenciar a direcção e magnitude da força gerada, ou mesmo ser o próprio vácuo ou um gás a baixa ou alta pressão. Este dieléctrico 3 pode ser puro ou ser uma mistura simétrica ou assimétrica de vários dieléctricos diferentes e poderá conter de forma opcional embebido no seu interior, de forma simétrica ou assimétrica, qualquer número de partículas pequenas condutoras, ou semicondutoras, ou não condutoras de permissividade ou permeabilidade positiva ou negativa, linear ou não linear, como por exemplo pó ou tinta metálica, ou magnética, ou semicondutora ou outra. O dieléctrico 3 poderá incluir o uso de materiais piezoelétricos, ou piroeléctricos, ou ferroeléctricos, ou metamateriais, ou vidros, ou quartzos, ou cerâmicas, ou plásticos ou qualquer outro tipo de dieléctrico. Onde o dieléctrico 3, e/ou material 6, e/ou condutores 1 ou 2 poderão ser materiais compósitos de matrizes metálicas, e/ou materiais compósitos de matrizes cerâmicas, e/ou materiais compósitos de matrizes de carbono, e/ou materiais compósitos de matrizes de polímeros, entre tantas outras possibilidades.

[093] As unidades de propulsão 7 podem ser independentes ou pelo contrário estarem ligadas entre si em qualquer distribuição ou grelha. Em todas as unidades de propulsão 7 podemos usar propriedades e especificações de ultra-capacitores ou usar materiais que gerem supercondutividade ou sistemas de refrigeração para operação supercondutora. Também podemos usar em todas as unidades de propulsão 7 qualquer fonte de alimentação 5 de alta ou baixa tensão ou corrente, constante, oscilante, pulsada ou qualquer outra, incluindo pulsos assimétricos (E.∂E/∂t assimétrico) ou pulsos com derivada de tensão assimétrica, em conjunto ou não com os interruptores resistivos 4. Exemplos de fontes de alimentação 5 não limitativos incluem geradores de Marx, geradores indutivos de pulsos de tensão, geradores de microondas com pulsos de tensão assimétricos, entre tantas outras opções.

[094] Um campo de força protector poderá ser gerado pelas unidades de propulsão 7 ou por um único condutor 1 inteiro (Figura 5.15) ou segmentado, com forma arbitrária (Figuras 4 e 5) colocado ao redor de uma massa 8 arbitrária, em movimento ou parada, onde neste último caso a força total resultante na massa 8 será simétrica e nula, devido à aplicação simétrica dos campos de força, mas qualquer objecto que se aproxime da massa 8 será fortemente repelido, com força total dada pela Equação (13) onde Vol será neste caso o volume do objecto externo a ser repelido. Qualquer pequena assimetria nos campos de força permitirá o movimento da massa 8 numa dada direcção com plena protecção pelos campos de força gerados. Possíveis aplicações destes campos de força são inúmeras e incluem a redução do atrito atmosférico ou aquático para carros, aviões, barcos ou submarinos, permitindo o deslocamento de veículos aquáticos até qualquer profundidade, assim como o deslocamento de naves no espaço, na atmosfera ou na água, de forma completamente protegida e livre de colisões com pequenas ou grandes massas. Como exemplo de aplicação dos campos de força gerados, temos a repulsão, atracção ou desvio de lixo espacial ou de asteróides perigosos ao planeta Terra, ou transporte directo de asteróides usando as forças de repulsão ou atracção geradas pelos campos de força. Outra aplicação será a extinção de fogos florestais ou qualquer tipo de fogos simplesmente usando as forças de repulsão geradas pelos campos de força pela aproximação de uma nave aérea que use um sistema de propulsão como o relatado nesta patente, que gera campos de força à distância e com grande volume.

[095] Outras aplicações possíveis incluem a atenuação da inércia e a protecção de impactos mecânicos em qualquer massa 8, como por exemplo veículos (carros, aviões, entre outros ou o sistema da Figura 4.9), habitações, habitáculos, portas, janelas ou pessoas vestidas, revestidas ou rodeadas de forma completa ou parcial pelo condutor 1 (Figura 5.15)), o qual, poderá ser rígido ou flexível, uniforme ou segmentado, e espesso ou fino (tinta por exemplo), e ser revestido opcionalmente por fora e/ou por dentro por um ou mais dieléctricos 3 (Figura 5.4)), onde o condutor 1 poderá opcionalmente ser revestido internamente também pelo material 6 (Figura 5.5)) ou por qualquer outro material.

[096] Para além do uso geral em veículos voadores que carregam pessoas ou equipamento, uma outra possível aplicação civil ou militar será a geração de propulsão, e/ou atenuação da inércia, e/ou protecção de impactos mecânicos, em pessoas vestidas de forma completa ou parcial com fatos individualizados de material condutor 1 rígido ou flexível, com uma forma adaptada ao corpo humano, ou seja, que acompanham a forma do corpo, ou com qualquer outra forma, usando qualquer das unidades de propulsão 7 ou usando condutores externos 1 uniformes, isto é, de peça única, ou segmentados, ou seja, vários condutores 1 em proximidade e conectados electricamente entre si ou separados pelo dieléctrico 3 ou por qualquer outro material. Aplicando pulsos eléctricos assimétricos ao condutor 1, ou vários condutores 1, conseguimos obter uma armadura ou vestimenta humana condutora com propriedades notáveis incluindo propulsão, e/ou atenuação da inércia, e/ou escudo protector. Até a possível viseira na cabeça, ou a viseira de qualquer veículo para observação externa, poderá ser feita de material condutor transparente e ser submetido aos mesmos pulsos assimétricos. Propulsão poderá ser aplicada selectivamente em partes específicas deste fato metálico ou armadura condutora, como por exemplo nas palmas das mãos e solas dos pés, ou no peito e costas, entre outros locais. O resultado seria semelhante à armadura voadora descrita no filme ficcional “homem de ferro”, mas melhor dado que o ocupante desta armadura poderia se deslocar muito rapidamente e sem inércia, com um escudo protector electromagnético em vez de mecânico (ou com os dois em conjunto).

[097] De forma a ilustrar algumas aplicações preferenciais e não limitadoras das unidades de propulsão 7 discutidas anteriormente ilustramos agora alguns conceitos na Figura 6. Podemos usar uma distribuição uniforme de unidades de propulsão 7 à volta da periferia da massa 8, de forma a controlar a direcção horizontal ou vertical das forças de propulsão (Figuras 6.1) até 6.6)). Nestes casos também usamos várias unidades de propulsão 7 distribuídas em padrões triangulares (Figura 6.1)), ou hexagonais (Figuras 6.3) e 6.4)), ou circulares (Figuras 6.2) e 6.5)) ao longo das superfícies superiores, ou inferiores ou laterais. Qualquer padrão uniforme ou não uniforme (aleatório) na distribuição das unidades de propulsão 7 poderá ser usado. Em vez de usar algumas unidades de propulsão em pontos específicos da massa ou nave 8 que queremos locomover, poderemos fazer com que toda a nave ou massa 8 seja uma unidade de propulsão gigantesca (Figura 6.6)), usando qualquer uma das unidades de propulsão 7 mostradas nas Figuras 1, 2, 3, 4 e 5, podendo os ocupantes ser protegidos dos campos electromagnéticos se estiverem no interior de uma gaiola de Faraday ou envolvência metálica, e/ou magnética e/ou dieléctrica 6, ou se as próprias unidades de propulsão 7 estiverem envolvidas pelo material 6 como discutido anteriormente. No caso dos condutores 1 ou 2 estarem no exterior da massa 8, cobertos ou não pelo dieléctrico 3, irão atenuar a inércia e gerar forças de repulsão ou atracção em qualquer massa externa ao seu redor, incluindo campos de força protectores e aplicações de manipulação de qualquer objecto externo.

[098] Como ilustrado, qualquer forma desejada para o fato metálico pessoal, ou nave, ou massa 8 poderá ser usada (Figura 6). O único factor importante é o uso de uma ou mais unidades de propulsão 7 de forma a controlar a direcção de propulsão, as quais podem estar na periferia da massa 8 ou imersas em qualquer posição no interior desta. Outras variações a considerar serão partes independentes verticais, diagonais ou horizontais da nave, fato ou massa 8 que podem conter unidades de propulsão 7 e ser móveis e inclináveis em qualquer direcção. Todas as variações discutidas podem ser aplicadas a motas, carros, skates voadores com controlo automático de altura, submarinos, aviões, naves, drones, plataformas voadoras em qualquer ambiente, asas delta, transporte pessoal tipo “Jet Pack” nas costas (com ou sem parapente), ou armadura voadora, com atenuação de inércia e com escudos protectores semelhante ao filme de ficção “homem de ferro”, ou motas e carros voadores, entre muitas outras possibilidades de aplicação relacionadas e não mencionadas.

Claims

Sistema de propulsão electromagnética, caracterizado pelo uso de um capacitor formado por um condutor (1) e um condutor (2), separados e envolvidos de forma completa pelo dieléctrico (3), submetido a pulsos de tensão assimétricos ou com derivada temporal de campo eléctrico assimétrica, entre os condutores (1) e (2), onde estes pulsos assimétricos podem ser aplicados a um ou mais capacitores, ou a uma ou mais unidades de propulsão (7), e com qualquer magnitude ou taxa de repetição dos pulsos, incluindo a aplicação de pulsos de extrema magnitude.
Sistema de propulsão electromagnética, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo uso de qualquer número de condutores (1) e (2) em sucessão no mesmo capacitor, em que alguns ou todos os condutores (1) e (2) podem estar ligados a uma ou mais fontes de alimentação (5), e onde um ou mais condutores (2) poderão controlar a direcção da força produzida alimentando electricamente esse condutor (2) usado à direita ou à esquerda de outro condutor (1), onde os condutores (1) e (2) podem assumir qualquer polaridade eléctrica.
Sistema de propulsão electromagnética, de acordo com as reivindicações 1 e 2, caracterizado pelos referidos condutores (1) e (2) poderem ter variações ilimitadas na sua geometria, podendo incluir qualquer geometria ou secção transversal para além das que sejam referidas especificamente, onde como exemplo não limitativo, os condutores (1) e (2) podem incluir geometrias de disco, rectangular, triangular simples ou similar ao de fatias de pizza, circulares, cilíndricas, ovais, elipsoidais, hemisféricas, convexas, concavas, secções parciais ou completas de esferas ou de elipses ou de ovais, quadradas, triangulares, hexagonais e assim por diante, sólidas, finas ou ocas com um furo no meio, como toroides ou anéis, e qualquer mistura destas, onde as geometrias usadas nos condutores (1) e (2) poderão ser iguais entre si e com tamanho relativo igual ou diferente, e os condutores (1) e (2) também podem não ser iguais entre si na sua geometria ou tamanho; onde uma variação adicional possível inclui parte do condutor (1) que poderá ser estendida ou prolongada parcialmente numa pequena aba ou extensão, ou mais do que uma extensão, até à superfície oposta do dieléctrico (3) onde está o condutor (2), e/ou reciprocamente o condutor (2) possuir opcionalmente uma ou mais abas ou extensões até à superfície onde está o condutor (1).
Sistema de propulsão electromagnética, de acordo com as reivindicações 1 a 3, caracterizado pelos referidos condutores (1) e (2) poderem ser colocados em proximidade em qualquer distribuição ou grelha, como por exemplo distribuições lineares na vertical, ou na horizontal ou circulares num circulo de 360º, onde os condutores (1) e (2), com formato de fatias de pizza por exemplo, laterais poderão ser accionados de forma isolada e independente ou todos poderão ser accionados de forma simultânea e interligada, podendo estes ser submetidos a polaridades opostas ou iguais no mesmo plano horizontal, sendo preferível a aplicação de polaridades iguais, e onde a secção transversal dos condutores (1) e (2) pode estar alinhada horizontalmente ou ter variações nesse alinhamento horizontal, podendo os condutores (1) e (2) manter ou alterar o seu tamanho e dimensões ao longo da sua secção transversal, usando formas 3D cilíndricas, ou cónicas, ou angulares, ou qualquer outra.
Sistema de propulsão electromagnética, de acordo com as reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo uso de capacitores com um único condutor (1) para dois ou mais condutores (2), separados pelo dieléctrico (3), onde ambos os condutores (1) e (2) poderão estar expostos ao ambiente exterior sem protecção dieléctrica, ou somente os condutores (2) poderão estar completamente envolvidos pelo dieléctrico (3), ou ambos os condutores (1) e (2) poderão estar parcialmente ou completamente envolvidos pelo ou pelos dieléctricos (3); onde podemos usar qualquer número de condutores (2) em conjunto com um condutor (1), distribuídos aleatoriamente ou em qualquer padrão e geometria, como por exemplo não limitativo usando padrões de distribuição dos condutores (2) triangulares, quadrangulares, pentagonais, hexagonais, circulares, rectangulares, elipsoidais, entre outros, com ou sem um ou mais condutores (2) colocado no centro dessa distribuição; onde os condutores (1) e (2) poderão ter qualquer forma geométrica própria, bidimensional ou tridimensional, como por exemplo não limitativo usando condutores (1) planos ou redondos em forma de anel plano bidimensional ou qualquer forma esférica ou curva tridimensional, usando qualquer número de condutores (2) distribuídos em qualquer organização no interior do condutor (1) e separados deste pelo dieléctrico (3); onde os condutores (2) poderão ser usados de igual forma na parte externa do condutor (1) curvo, separados entre si como anteriormente pelo dieléctrico (3) de forma individual; onde o dieléctrico (3) poderá envolver somente uma área limitada ao redor do condutor (2) e/ou o dieléctrico (3) poderá ser distribuído numa camada uniforme, ou não uniforme, de forma completa no interior e/ou exterior do condutor (1), e envolvendo ou acompanhando ou não ou dieléctrico (3) que envolve cada condutor (2); onde cada um dos condutores (2) e dieléctricos (3) internos ou externos ao condutor (1) podem ser protegidos pelo material (6) de forma individual ou global; onde poderemos usar o dieléctrico (3) de forma individual nos condutores (1) ou (2), ou o dieléctrico (3), ou vários dieléctricos (3), poderão ser usados de forma global envolvendo todos os condutores (2), incluindo também entre o condutor (1) e o material (6); onde o condutor (1) e o material (6) poderão ser usados reciprocamente dentro ou fora um do outro; onde a posição relativa do condutor (2) entre o condutor (1) e o material (6) pode ser calibrada ou ajustada; onde o lado externo e/ou interno do condutor (1), ou do material (6) se este for um condutor, poderão ser cobertos opcionalmente por qualquer tipo de dieléctrico (3).
Sistema de propulsão electromagnética, de acordo com as reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo uso de capacitores com um único condutor (1) para dois ou mais condutores (2), separados pelo dieléctrico (3), onde o condutor (1) poderá ter várias formas de acordo com a reivindicação (3), como por exemplo não limitativo, formas circulares, redondas, esféricas, tubulares, quadradas, triangulares, pentagonais, hexagonais ou ovais, as quais poderão ser feitas de um único condutor (1), ou a mesma forma poderá ser feita com várias secções independentes de vários condutores (1), em contacto eléctrico entre si ou separadas pelo dieléctrico (3), ou separadas por qualquer outro material, ou seja, a mesma forma poderá ser segmentada em duas ou mais secções independentes, separadas ou não pelo dieléctrico (3) ou por qualquer outro material; onde se o condutor (1) for uma secção curva correspondente a metade de uma oval ou esfera ou circulo, a parte opcional plana à direita poderá ser constituída pelo condutor (1), ou pelo material (6), ou pelo dieléctrico (3), de forma independente ou simultânea; onde o dieléctrico (3) poderá separar de forma opcional o condutor (1) curvo do condutor (1) plano, ou do condutor (2) plano, ou do material (6) plano; e onde o condutor (1) curvo, ou o condutor (1) ou (2) planos, poderão ser opcionalmente revestidos internamente e/ou externamente pelo dieléctrico (3).
Sistema de propulsão electromagnética, de acordo com as reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo uso de somente dois ou mais condutores (1) externos ou perto da superfície de uma massa (8), os quais poderão constituir qualquer número de secções condutoras (1) independentes, separadas lateralmente pelo dieléctrico (3), ou separadas por qualquer outro material; onde os condutores (1) externos podem ser revestidos externamente e/ou internamente de forma opcional pelo dieléctrico (3); onde poderá ser usado de forma opcional um material (6) interno aos condutores (1) segmentados para envolver qualquer material; onde o condutor (1), ou a forma global dos vários condutores (1), poderá ter várias formas de acordo com as reivindicações (3) e (6); onde se o condutor (1) for uma secção curva correspondente a metade de uma oval ou esfera ou circulo, a parte opcional plana à direita poderá ser constituída pelo condutor (1), ou pelo material (6), ou pelo dieléctrico (3), de forma independente ou simultânea; onde o dieléctrico (3) poderá separar de forma opcional o condutor (1) curvo do condutor (1) plano, ou do condutor (2) plano, ou do material (6) plano; e onde o condutor (1) curvo, ou o condutor (1) ou (2) planos, poderão ser opcionalmente revestidos internamente e/ou externamente pelo dieléctrico (3); onde os condutores (1) planos podem ser usados como unidade de propulsão (7) se tiverem dieléctricos (3) com permissividade eléctrica relativa diferente em faces opostas, onde os diferentes dieléctricos (3) podem envolver parcialmente ou completamente o condutor (1).
Sistema de propulsão electromagnética, de acordo com as reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo uso de interruptores resistivos ou indutivos (4), do tipo “spark gap” ou “descarga de superfície” ou resistência com interruptor, ou qualquer outra variedade, em conjunto com uma ou mais fontes de alimentação (5), que permita o carregamento ou descarregamento lento ou rápido dos condutores (1) e/ou (2), usando interruptores resistivos (4) internos e/ou externos ao próprio capacitor.
Sistema de propulsão electromagnética, de acordo com as reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo uso de unidades de propulsão (7), com capacitores simétricos ou assimétricos, onde o dieléctrico (3) poderá ser feito de um ou mais materiais, uniformes ou não uniformes individualmente, colocados ou usados de forma que gerem um gradiente da permissividade eléctrica relativa ao longo do dieléctrico (3) em uma dada direcção, onde é aplicada uma tensão e campo eléctrico constantes, ou oscilantes, ou pulsados assimetricamente a uma ou mais unidades de propulsão (7); onde neste caso específico, os condutores (1) e/ou (2) dos capacitores terão que ser completamente encapsulados pelo dieléctrico (3) quando o capacitor for assimétrico e for aplicada tensão constante ou oscilante; e onde quando o capacitor for simétrico ou forem aplicadas tensões pulsadas assimetricamente a capacitores simétricos ou assimétricos, os condutores (1) e/ou (2) dos capacitores poderão ser expostos à atmosfera, ou encapsulados pelo dieléctrico (3) de forma parcial ou completa.
Sistema de propulsão electromagnética, de acordo com as reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo uso das unidades de propulsão (7), as quais podem ser envolvidas ou protegidas, total ou parcialmente por materiais dieléctricos, e/ou condutores, e/ou magnéticos (6), onde o material (6) poderá envolver também qualquer objecto de interesse, incluindo de forma não limitativa, pessoas, material biológico diverso, ou equipamento próximo, no interior ou exterior dos condutores (1), e/ou (2), e/ou das unidades de propulsão (7); ou onde as unidades de propulsão (7) poderão ser inseridas no interior de uma protecção ou envolvência dieléctrica ou condutora ou magnética (6), com o objectivo de protecção ou de manter no seu interior vácuo ou gases adequados para o seu funcionamento.
Sistema de propulsão electromagnética, de acordo com as reivindicações 1 a 10, caracterizado pelos condutores (1) e (2) poderem ser espessos ou finos como tinta ou película fina, ou feitos de qualquer material condutor, supercondutor ou semicondutor, ou materiais que gerem supercondutividade, com a possibilidade ou opção de pintar a sua superfície com qualquer mistura de tinta de pequenas partículas condutoras, ou não condutoras, ou semi-condutoras, ou magnéticas, com permissividade ou permeabilidade positiva ou negativa.
Sistema de propulsão electromagnética, de acordo com as reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo dieléctrico (3) poder ser constituído por qualquer material sólido, líquido ou gasoso, podendo ter uma permissividade relativa positiva ou negativa, linear ou não linear, ou mesmo ser o próprio vácuo ou um gás a baixa ou alta pressão, onde o dieléctrico (3) pode ser puro ou ser uma mistura simétrica ou assimétrica de vários dieléctricos diferentes e poderá conter de forma opcional embebido no seu interior, de forma simétrica ou assimétrica, qualquer número de partículas pequenas condutoras, ou semicondutoras,ou não condutoras, ou magnéticas, de permissividade ou permeabilidade positiva ou negativa, linear ou não linear, como por exemplo pó ou tinta metálica ou magnética ou semicondutora ou outra; onde o dieléctrico (3) poderá incluir o uso de materiais piezoelétricos, ou piroeléctricos, ou ferroeléctricos, ou metamateriais, ou vidros, ou quartzos, ou cerâmicas, ou plásticos ou qualquer outro tipo de dieléctrico; onde o dieléctrico (3), e/ou material (6), e/ou condutores (1) ou (2) poderão ser materiais compósitos de matrizes metálicas, e/ou materiais compósitos de matrizes cerâmicas, e/ou materiais compósitos de matrizes de carbono, e/ou materiais compósitos de matrizes de polímeros, entre tantas outras possibilidades; onde o dieléctrico (3) poderá envolver total ou parcialmente os condutores (1) e (2), podendo expor os condutores (1) e (2) ao gás ou atmosfera ou ambiente circundantes preferencialmente quando a tensão usada nos condutores (1) e (2) não for suficiente para a ionização desse gás.
Sistema de propulsão electromagnética, de acordo com as reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo uso de uma ou mais fontes de alimentação (5), de alta ou baixa tensão ou corrente, constante, oscilante, pulsada ou qualquer outra, incluindo pulsos assimétricos ou pulsos com derivada de tensão assimétrica, como por exemplo, geradores de Marx, geradores indutivos de pulsos de tensão, geradores de microondas com pulsos de tensão assimétricos, entre tantas outras opções, usadas em conjunto ou não com os interruptores resistivos (4), e usando qualquer magnitude ou taxa de repetição dos pulsos de tensão aplicada, conectadas a um ou mais condutores (1), e/ou (2), e/ou material (6), em qualquer configuração.
Sistema de propulsão electromagnética de acordo com as reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo uso de forma independente ou conjugada, de qualquer das unidades de propulsão (7) fixas a uma massa (8) ou a parte dessa massa (8), a qual possui qualquer forma, e distribuídas pela sua periferia, ou em qualquer outra posição desejada, no interior ou no exterior da massa (8), em qualquer número, padrão ou disposição, onde também poderemos fazer com que a própria nave, fato ou massa (8) seja uma unidade de propulsão gigantesca, usando qualquer uma das unidades de propulsão (7), podendo a massa (8) possuir partes independentes verticais, diagonais ou horizontais, que podem conter unidades de propulsão (7), que podem ser móveis e inclináveis em qualquer direcção.
Sistema de propulsão, e/ou atenuador de inércia, e/ou gerador de campos de força, de acordo com as reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo uso de qualquer uma das unidades de propulsão (7) ou por um único condutor (1) inteiro ou segmentado, com forma arbitrária, colocado na superfície ou no exterior ou ao redor da massa (8), de forma parcial ou completa, onde um ou mais condutores externos dessa unidade de propulsão (7) ou o condutor (1) inteiro ou segmentado se encontra ligado a uma ou mais fontes de alimentação (5); onde a massa (8) poderá ser, de forma não limitativa qualquer veículo voador, ou terrestre, ou subaquático, ou espacial, entre outros, ou ser simplesmente qualquer habitação, habitáculo, porta, janela entre outras possibilidades; onde a massa (8) poderá ser uma pessoa vestida, revestida ou rodeada de forma completa ou parcial com fatos individualizados contendo unidades de propulsão (7) ou contendo um material condutor (1) rígido ou flexível, com uma forma adaptada ao corpo humano, ou seja, que acompanha a forma do corpo, ou com qualquer outra forma, usando qualquer das unidades de propulsão (7) ou usando condutores externos (1) uniformes, isto é, de peça única, ou segmentados, ou seja, vários condutores (1) em proximidade e conectados electricamente entre si ou separados pelo dieléctrico (3) ou por qualquer outro material, onde propulsão ou um campo de força poderá ser aplicado selectivamente em partes específicas deste fato metálico ou armadura condutora consoante qual o condutor (1) ou unidade de propulsão (7) é activada electricamente com pulsos eléctricos assimétricos, como descrito na reivindicação (13); onde o condutor (1) poderá ser rígido ou flexível, opaco ou transparente, uniforme ou segmentado, e espesso ou fino, como tinta por exemplo; onde o condutor (1) poderá ser revestido opcionalmente por fora e/ou por dentro por um ou mais dieléctricos (3), flexíveis ou rígidos; onde o condutor (1) poderá opcionalmente ser revestido internamente também pelo material (6) ou por qualquer outro material, flexível ou rígido; onde qualquer massa (8) rodeada de forma completa ou parcial pelas unidades de propulsão (7), ou por um único condutor (1), ou por vários condutores (1), conectados a uma ou mais fontes de alimentação (5), terá sua inércia atenuada.