จรวดทั่วไปใช้ปฏิกิริยาเคมีเพื่อสร้างแรงขับ ในทางตรงกันข้าม เครื่องขับดันไฟฟ้าสร้างแรงขับโดยใช้สนามไฟฟ้าเพื่อเร่งตัวขับเคลื่อนที่มีประจุไฟฟ้าให้ห่างจากยานอวกาศ
จุดอ่อนหลักของการขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าคือมันสร้างแรงขับน้อยกว่าจรวดเคมี ทำให้มันอ่อนแอเกินไปที่จะปล่อยยานอวกาศจากพื้นผิวโลก ในทางกลับกัน ตัวขับดันไฟฟ้านั้นสร้างแรงขับได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด เนื่องจากมีสารขับเคลื่อนจำนวนเล็กน้อยที่พวกมันบรรทุกอยู่ สิ่งนี้ทำให้มีประโยชน์มากเมื่อน้ำหนักทุกอย่างมีความสำคัญ เช่นในกรณีของดาวเทียมที่อยู่ในวงโคจรอยู่แล้ว
เครื่องขับดันไฟฟ้าขับเคลื่อนยานอวกาศมานานหลายทศวรรษ แต่สิ่งเหล่านี้มักอาศัยก๊าซอัดที่เก็บไว้ในถังแรงดันขนาดใหญ่ เช่นเดียวกับท่อ วาล์ว และปั๊มเพื่อส่งก๊าซเหล่านั้นไปรอบๆ จรวดไฟฟ้าชนิดใหม่ที่เรียกว่าเครื่องขับดันไฟฟ้าแบบสเปรย์ไฟฟ้า อาศัยสารขับดันของไหลรสเค็มที่รู้จักกันในชื่อของเหลวไอออนิกแทน
เครื่องฉีดน้ำแรงดันสูงแบบสเปรย์ฉีดแบบ 3 มิติแบบใหม่นี้มีขนาดประมาณเหรียญบาท ภายในตัวเครื่องมีกรวยขนาดเล็กจำนวนมากซึ่งแต่ละอันถูกปกคลุมด้วยป่าสังกะสีออกไซด์นาโนไวร์ ลวดนาโนเหล่านี้ทำหน้าที่เหมือนไส้เทียน โดยดึงของเหลวจากอ่างเก็บน้ำมาไว้บนกรวย เมื่อกรวยสร้างสนามไฟฟ้า พวกมันจะพ่นไอออนออกจากหัวฉีดขนาดเล็กมาก
ปริมาณแรงขับดันใหม่สร้างได้ไม่กี่โหลไมโครนิวตัน ซึ่งเท่ากับครึ่งหนึ่งของน้ำหนักเมล็ดงาโดยประมาณ อย่างไรก็ตาม ในกรณีที่ไม่มีแรงเสียดทานอากาศในอวกาศ แม้แต่แรงเพียงเล็กน้อยก็สามารถช่วยให้ยานอวกาศขนาดเล็กเคลื่อนที่ในวงโคจรได้ CubeSats แต่ละตัวมีขนาดเท่ากับ Rubik’s Cube และหนักประมาณ 1 กิโลกรัม ผู้เขียนอาวุโสด้านการศึกษา Luis Fernando Velásquez-García นักวิทยาศาสตร์ด้านการวิจัยของ Microsystems Technology Laboratories ของ MIT กล่าว
จำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมก่อนที่เครื่องขับดันแบบพิมพ์ 3 มิติเหล่านี้จะสามารถเข้าถึงตลาดได้ Velásquez-García กล่าว รวมถึงการทำความเข้าใจว่าอุปกรณ์ต่างๆ จะลดระดับลงหลังจากใช้งานเป็นเวลานานหรือไม่
Velásquez-Garcíaและผู้เขียนนำการศึกษา Dulce Viridiana Melo Máximo ให้รายละเอียดการค้นพบของพวกเขาในวารสาร Additive Manufacturing ฉบับเดือนธันวาคม
