Lumina verde înseamnă „mergi”. Acest lucru s-ar putea aplica și moleculelor de apă care se evaporă. Lumina vizibilă, în special cea cu nuanțe de verde, ar putea stimula evaporarea apei, susțin cercetătorii în „Proceedings of the National Academy of Sciences” din 7 noiembrie. În experimente, apa care se evapora sub lumina vizibilă a arătat o rată de evaporare mai mare decât ar fi posibilă doar pe baza căldurii, susțin inginerul mecanic Gang Chen de la MIT și colegii săi. Împreună cu alte observații, ei spun că descoperirea sugerează că atunci când lumina strălucește pe apă, particulele individuale de lumină, sau fotoni, pot rupe legăturile care leagă moleculele de apă, eliberând grupuri de molecule în aer.
În mod normal, căldura este ceea ce declanșează evaporarea, determinând moleculele de apă din lichid să se miște mai viguros. Această energie suplimentară poate rupe unele dintre legăturile dintre moleculele din lichid, permițând moleculelor să scape sub formă de vapori de apă. Bazându-se pe cantitatea de căldură care intră, oamenii de știință pot calcula cantitatea de evaporare așteptată. Lumina vizibilă poate ajuta apa să se evapore datorită căldurii pe care o transmite (SN: 3/8/16). Dar până acum, nu se credea că rupe direct legăturile dintre moleculele de apă.
În noul studiu, cercetătorii au proiectat lumină pe apă din hidrogeluri poroase, materiale care absorb apă în cantități mari. Efectul propus apare acolo unde aerul întâlnește apa, iar hidrogelurile studiate de cercetători conțin crăpături numeroase ce permit apei să circule prin evaporare foarte ușor. În unele cazuri, rata de evaporare a fost mai mult decât dublă față de așteptările bazate pe căldură. Mai mult, rata de evaporare a variat cu lungimea de undă a luminii. Lumina verde a produs cea mai mare rată de evaporare.
Acea dependență de lungimea de undă este un sprijin convingător pentru ipoteza cercetătorilor, spune termodinamiciana Janet A.W. Elliott, de la Universitatea din Alberta din Edmonton, Canada. „Dacă pur și simplu proiectați [lumină vizibilă] pe ceva, cum știți dacă este lumina sau căldura de la lumină care face treaba?
Dar dacă depinde de lungimea de undă… aceasta este o dovadă că partea de lumină contează”. În plus, spune ea, evaporarea în exces nu a avut loc atunci când s-a folosit un încălzitor în loc de lumină.
Când căldura conduce evaporarea, moleculele scapă în mod obișnuit una câte una. Dar măsurătorile temperaturii vaporilor deasupra hidrogelului sugerează că atunci când lumina conduce evaporarea, moleculele de apă scapă sub formă de grupuri. Apoi, aceste grupuri se evaporă, descompunându-se în molecule individuale de apă, răcind vaporul în proces.
În general, temperatura vaporilor măsurată a fost mai mare mai aproape de hidrogel, la fel cum aburul este cel mai fierbinte direct deasupra unei cratițe care fierbe. Dar într-un buzunar de vapori situat la aproximativ 8 până la 14 milimetri deasupra suprafeței, temperatura nu varia în funcție de înălțime. Acest lucru, spun cercetătorii, este o dovadă a unei zone în care aerul este saturat cu molecule individuale de apă și unde grupurile se evaporă și se condensează continuu. Totuși, oamenii de știință mai au întrebări
legate de acest studiu la care nu s-a răspuns încă. De exemplu, cercetătorii nu explică în detaliu cum ar putea fotonii să rupă legăturile sau de ce funcționează cel mai bine cu lumină verde.
Chen recunoaște că explicația teoretică implică unele gesturi vagi. Totuși, el speră că acest efect ar putea fi folosit în scopuri
practice, cum ar fi modalități mai eficiente de producere a apei dulci din apa sărată.
Efectul ar putea fi răspândit în natură, spune Chen, în apa din materiale poroase precum solul sau plantele, sau în spuma de
la suprafața oceanului. „Avem sentimentul că aceasta se întâmplă în mod real zilnic, pe scară largă, și de aceea suntem foarte
entuziasmați de această descoperire.”
