Тепло не нужно: открыта новая причина испарения воды
Вода испаряется при повышении температуры — это общеизвестный факт. Но это не все. Команда из Массачусетского технологического института обнаружила, что есть еще один фактор. Их открытие поможет раскрыть давние загадки атмосферы и, возможно, приведет к будущим технологическим достижениям, пишет New Atlas.
Ученые узнали, что света в видимом спектре достаточно для того, чтобы молекулы воды отделились от поверхности, где они соприкасаются с воздухом, и улетели прочь. Другими словами, вода может превращаться в пар под действием световых лучей, а не только из-за колебаний температуры.
Наблюдаемый процесс назвали «фотомолекулярным эффектом» в честь фотоэлектрического эффекта, объясненного Эйнштейном в 1905 году. Его суть в том, что частицы света могут высвобождать электроны из атомов материала, на который они воздействуют.
«Обнаружение испарения, вызванного светом, а не теплом, дает новые революционные знания о взаимодействии света и воды, — говорит Сюлин Руан, профессор машиностроения в Университете Пердью. — Это позволит нам лучше разобраться в том, как солнечный свет взаимодействует с облаками, туманом, океанами и другими естественными водоемами, влияя на погоду и климат». Он также отметил, что открытие может применяться в системах высокоэффективного опреснения воды.
Исследователи Массачусетского технологического института провели 14 различных проверочных экспериментов, которые подтвердили верность наблюдаемого опыта. Они провели эксперименты с использованием лазерного света и обнаружили, что самые сильные эффекты испарения возникают, когда свет, поляризованный особым образом, известным как поперечная магнитная поляризация, попадает на поверхность воды под углом 45°. Эффект также был сильнее при зеленом свете, что удивило команду, поскольку именно этот цвет «делает воду наиболее прозрачной, поскольку она меньше всего с ним взаимодействует».
«Наблюдения в исследовании указывают на новый физический механизм, который фундаментально меняет наши представления о кинетике испарения, — комментирует Шеннон Йи, доцент кафедры машиностроения в Технологическом институте Джорджии. — Кто бы мог подумать, что мы все еще изучаем такую повседневную вещь, как испарение воды?»
К исследователям уже обратились компании, которые считают, что фотомолекулярный эффект поможет их бизнесу. Известно, что одна из них хотела бы использовать его для сушки бумаги на фабрике, а другая — в производстве продуктов питания.
Ранее ученые открыли необычный способ добычи электричества. В этом случае тоже помогли эксперименты с водой.
