Оказалось, что свет способен испарять воду без тепла

Свет, исходящий от Солнца или других источников, играет важную роль в процессе испарения воды. Испарение — это физический процесс превращения жидкой воды в водяной пар, который затем поднимается в атмосферу.

Другим важным фактором является температура воды. Чем выше температура, тем больше молекул воды имеют достаточную энергию для преодоления сил притяжения и перехода в газообразное состояние. Свет помогает увеличить энергию молекул воды, что ускоряет их движение и, следовательно, увеличивает скорость испарения.

Ученые из Массачусетского технологического института (MIT) сделали удивительное открытие — свет может вызывать испарение воды без необходимости тепла. Это открытие может изменить наше представление о процессе испарения воды и имеет огромный потенциал для применения в опреснении воды и изучении климатических моделей.

Группа исследователей из MIT работала над улучшением процесса опреснения воды путем удаления солей и минералов через испарение и последующее охлаждение воды обратно в жидкое состояние. Они решили ускорить нагрев процесса, экспериментируя с материалами, способными поглощать черный свет.

Однако у них возникли ограничения, связанные с тепловыми и физическими факторами. Под тепловыми ограничениями понимается максимальное испарение воды при определенном количестве подводимого тепла в соответствии с законами сохранения энергии.

Недавно ученые обнаружили, что скорость испарения может превышать теоретический предел. В одном из экспериментов вода в гидрогелях испарялась в два раза быстрее, чем тепловой предел. Это вызвало интерес ученых из MIT, которые решили провести свои собственные исследования, используя гидрогели и проводя дополнительный анализ.

Когда свет падает на поверхность воды, он передает свою энергию ее молекулам, вызывая их движение и возбуждение. Больше энергии света поглощается поверхностью воды, тем больше молекул испаряется. Они предположили, что фотоны света могут выделять молекулы воды из поверхности благодаря большим градиентам электрического поля и взаимодействию с молекулярными кластерами. Это явление называется фотомолекулярным эффектом.

Следует отметить, что не только солнечный свет может способствовать испарению воды, но и искусственный свет, такой как лампы или прожекторы, также могут увеличить скорость испарения, особенно в помещениях с низкой влажностью.

Интересно, что различные цвета света могут воздействовать на воду по-разному. Например, красный свет имеет меньше энергии, чем синий свет. Поэтому синий свет способствует более интенсивному испарению воды, чем красный свет. Самое удивительное в открытии заключается в том, что наиболее эффективное испарение происходит при определенной длине волны зеленого света.

Это открытие имеет широкие практические применения, включая более эффективные методы опреснения воды и снижение себестоимости этого процесса. Кроме того, возможность испарения воды под воздействием света может оказать влияние на климатические модели и способствовать их усовершенствованию в будущем.

Это исследование, опубликованное в журнале Applied Physical Sciences, имеет потенциал изменить наше понимание физических процессов и их практического применения в нашей повседневной жизни.