A proximité de l'électrode positive ( le fil fin représenté par le carré rouge sur l'animation ci-dessus ), lieu où le gradient de champ électrique est maximal, des électrons libres sont arrachés aux atomes et aux molécules du milieu environnant ( l'air ). Ces électrons migrent rapidement vers l'électrode positive où ils sont capturés. La perte de ces électrons laisse les atomes et les molécules chargés positivement formant ainsi un nuage ionisé positivement ( en orange ) autour du fil donc au-dessus de l'électrode négative ( la jupe d'aluminium, en vert ). D'une part, la jupe d'aluminium, chargée négativement, est attirée par ce nuage ionisé positivement, donc est soumise à une force ascensionnelle ( comme une règle de plastique chargée positivement attirerait des morceaux de feuille d'aluminium ). D'autre part, le nuage ionisé positivement, attiré par la jupe d'aluminium ( l'électrode négative ) et repoussé par l'électrode positive, se déplace vers le bas en suivant les lignes de champ électrique. Au contact de la jupe d'aluminium les ions positifs sont neutralisés. Leurs impacts sont si importants que des électrons sont arrachés à la jupe puis capturés par les atomes et les molécules du milieu environnant, créant un nuage ionisé négativement ( en bleu clair ). Ce nuage négatif est alors repoussé vers le bas par la jupe d'aluminium négative augmentant encore ainsi la force ascensionnelle.

Le nuage ionisé positivement est renouvelé en permanence au niveau de l'électrode positive et le processus se répète de nouveau. Le Lifter transforme ainsi directement l'énergie électrique en une force électrocinétique par rapport au milieu dans lequel il se déplace ( il n'a aucune pièce mobile, il vole silencieusement et de plus, il est très manoeuvrable )...

Aujourd'hui, c'est une des explications du phénomène observé dans le Lifter. Le modèle électrocinétique s'applique bien au milieu atmosphérique, il est intéressant de noter que des tests effectués dans le vide ont démontré qu'il persiste toujours une poussée de quelques micro-Newton à quelques milli-Newton ( ce fait a été confirmé par des brevets déposés très récemment par la NASA et d'autres compagnies). C'est là que le sujet devient très intéressant à explorer et à développer car il ouvre les voies vers l'exploration spatiale...

Lorsque une électrode de très petite dimension (un fil de cuivre fin) est soumise à un potentiel élevé, à partir d'un certain seuil, les molécules du milieu ambiant (air) se mettent en mouvement, se percutent, échangent des électrons avec l'électrode et un nuage d'ions (de même polarité) se forme à proximité de l'électrode.

Lorsque l'autre électrode est construite avec des caractéristiques géométriques qui ne permettent pas de produire un nuage d'ion similaire de polarité inverse, on se trouve en présence d'un système dissymétrique soumis normalement à des forces électrostatiques et à la loi de l'action/réaction.

 Le nuage d'ions (+) situé au niveau de l'électrode fine (+) est lié au milieu ambiant et est attiré par la grande électrode (-). Inversement l'électrode (-) est attirée par le nuage d'ions (+). Ces deux systèmes qui s'attirent ne sont pas solidaires mécaniquement et peuvent se déplacer l'un par rapport à l'autre.

On pourrait penser que le nuage d'ions (+) est doté d'une inertie négligeable par rapport à l'électrode (-), la force électrostatique n'ayant pas le temps de produire ses effets (un déplacement). En réalité il n'en est rien : le plasma d'ions est solidaire de l'air ambiant et se déplace à très faible vitesse (d'où la sensation de léger vent), ce qui laisse largement le temps à la force d'attraction de s'exercer sur l'électrode (-) et de provoquer un déplacement.

Les deux électrodes (+) et (-) étant mécaniquement solidaires, l'ensemble est capable de se déplacer dans la direction de la petite électrode (+) où le nuage d'ion se renouvelle continuellement. Le système est continuellement attiré par le nuage d'ion extérieur au système, comme l'âne est attiré par la carotte placée devant lui au bout d'un bâton !

Bien entendu, pour que ce système fonctionne bien, il faut réunir les conditions suivantes :

• Le nuage d'ions ne doit se produire que d'un seul coté.

  o seule l'électrode (+) doit produire un effet corona en étant aussi fine que possible;

  o la géométrie de l'électrode (-) doit au contraire éviter l'effet corona en étant arrondie et exempte de bords fins, sinon un nuage de signe contraire viendrait compenser l'effet désiré;

  o a différence de potentiel entre les électrodes doit être ajustée en conséquence.

• L'électrode (-) doit être suffisamment plate et alignée avec la force d'attraction de façon à être perpendiculaire aux lignes de champ électriques.

  o les ions (+) récupérés doivent percuter cette électrode perpendiculairement à la force d'attraction afin de ne pas atténuer ses effets par leurs impacts;

  o en réalité une petite partie des ions qui se déplacent dans l'axe du système freinent un peu le mouvement mais leur quantité de mouvement transmise à l'électrode (-) reste faible. L'efficacité du système est meilleure si le nuage d'ions est suffisamment large, bien qu'il ne soit pas possible de l'observer.

On obtient donc un système mécanique qui ressemble au schéma suivant (vue en coupe) où les lignes de champ (en rouge) sont représentées :

Les deux électrodes sont rendues solidaires au moyen d'un isolant qui les relie mécaniquement.

Le système est construit selon une forme linéaire dont la coupe est représentée ci-dessus :

• l'électrode (+) est constituée par un fil conducteur très fin

• l'électrode (-) est constituée par une plaque conductrice aux bords arrondis

 Les deux électrodes sont connectées à une source de très haute tension (de 10 à 30 kV, selon la géométrie du système). Du fait de la circulation des charges portées par les ions, un faible courant de fuite circule. Ce courant est nécessaire pour renouveler le nuage d'ions qui produit la force de propulsion.

La force résultant F est directement proportionnelle à la longueur (linéaire) du système. Les autres paramètres (tension, diamètres du fil et de la coupe de la plaque, distance entre les électrodes, largeur de la plaque, etc..) sont déterminés pour obtenir la forme la plus grande force possible par unité de longueur. Cette force doit être supérieure au poids du système pour permettre à celui-ci de se déplacer.

On appellera :

• l'électrode (+) : le fil corona

• l'électrode (-) : le collecteur

La polarité + ou - des électrodes n'a pas d'importance en théorie. Néanmoins, on préfèrera une polarité (+) pour le fil corona et (-) pour le collecteur car une minorité d'ions (-) sont libérés dans l'air ambiant après neutralisation des ions sur le collecteur et il est préférable pour des raisons de santé que ce soient des ions (-) plutôt que des ions (+), si la polarité était à l'inverse.