Физиците внезапно откриха, че светлината може да изпари водата, без предаване на топлина
Докато галактическите телескопи надничат в произхода на Вселената, а лабораториите възпроизвеждат феномените на квантовия свят, се оказва, че сме пропуснали нещо значимо под носа си. Неочакван опит сподели, че светлината е в положение да изпари водата, без да придвижва топлота и го прави по-ефективно от нагряването. Това може да докара до по-добри съоръжения за обезсоляване на водата и даже за смяна на климатичните модели на Земята.
Както всеки знае от учебно заведение, изпарението на водата се случва, когато молекулите покрай повърхността на течността всмукват задоволително сила, с цел да излязат във въздуха в газообразна форма —- под формата на водна пара. Учени от Масачузетския софтуерен институт (MIT) са разкрили, че не е наложително топлината да се употребява за изпаряване. Можете да изпарите вода благодарение на светлина и даже по-ефективно, в сравнение с благодарение на топлота.
Проучването на този въпрос беше подтикнато от голям брой наблюдения през последните години, когато опити с хидрогелове демонстрираха противоречие сред скоростта на изпарение и топлината, употребена за това. На процедура изпарението става доста по-интензивно от допустимото нагряване. С физическия развой очевидно нещо не е по този начин и учените са се заинтересували за скритите механизми на този феномен, задълбочено проучван в продължение на стотици години.
Основните опити демонстрират, че повода за интензивното изпарение на водата може да е светлината, а не топлината (енергията), която придвижва. В този случай водата е транспарантна за забележимата светлина, което опонира на следения резултат. За да ревизират хипотезата, учените сложиха проба от хидрогела в резервоар на кантар и поредно го облъчиха със светлина с разнообразни дължини на вълната, по време на което мериха количеството маса, която се губи с течение на времето, заради изпаряване. Пробата беше деликатно изолирана от съоръжение и лампи, с цел да се предотврати транспорт на топлинна сила към водата.
Измерванията са посочили, че водата фактически се изпарява със скорост, доста надвишаваща допустимата топлинна граница. Скоростта на изпарение също зависи от дължината на вълната на светлината, достигайки най-много при дължина, съответстваща на зелената светлина. Тази цветова взаимозависимост в допълнение удостоверява, че скоростта на изпарение не е обвързвана с преноса на топлота.
Същият опит се повтаря на мрачно с тестът от хидрогел, нагрята с електричество. Силата и мощността на тока в последна сметка бяха същите, както когато тестът беше облъчена със светлина. Този път познатата ни физика не се провали — размерът на изпарената вода остана в границите, познати ни от учебното заведение по термодинамика и беше доста по-нисък от този, който се изпари единствено при облъчване със светлина.
Авторите на проучването нарекоха новото събитие „ фотомолекулен резултат “ и допуснаха, че фотоните на светлината могат, по този начин да се каже, да разделят клъстерите от водни молекули на повърхността на течността. Нещо сходно евентуално се случва и в природата, макар че физиците в никакъв случай не са подозирали сходен развой. Следователно нашите климатични модели може неправилно да правят оценка въздействието на слънчевата светлина върху океаните и облачната завивка. Скоростта на изпарение може да е по-висока и това ще има своите последици.
Учените, които потвърдиха резултата, получиха грант за по-нататъшни проучвания на феномена. Има и на практика вероятности. Например, по този метод е допустимо да се основат по-енергийно ефикасни съоръжения за обезсоляване от към този момент наличните, основани на термично изпаряване.
