Процесс испарения, происходящий повсюду вокруг нас, долгое время считался результатом воздействия тепловой энергии. Однако в ходе недавних исследований было обнаружено удивительное явление, которое ставит под сомнение это понимание.
Ученые из Массачусетского технологического института обнаружили, что при определенных условиях свет может непосредственно вызывать испарение на границе раздела воды и воздуха, причем делает это даже более эффективно, чем тепло. Это новаторское открытие может иметь большое значение для различных природных явлений и промышленных процессов, в том числе для опреснения воды.
Исследователи из Массачусетского технологического института были озадачены, когда заметили, что вода в их экспериментах испаряется с гораздо большей скоростью, чем ожидалось. Вода, находящаяся в гидрогелевом материале, испарялась со скоростью, превышающей теоретически возможный максимум, исходя из количества тепла, которое она получала. Проведя серию экспериментов и моделирование, специалисты пришли к выводу, что свет может вызывать испарение на границе раздела вода-воздух без использования тепла.
Традиционно испарение приписывается исключительно тепловой энергии. Однако новое исследование позволяет предположить, что свет может играть важную роль в этом процессе. Специалисты обнаружили, что при определенных условиях свет может испаряться более эффективно, чем тепло. Хотя эксперименты проводились с использованием гидрогелевого материала, исследователи полагают, что это явление может происходить и в других условиях.
Открытие светоиндуцированного испарения может иметь далеко идущие последствия. Оно может играть решающую роль в формировании и эволюции туманов и облаков, что необходимо для включения в климатические модели с целью повышения их точности. Кроме того, это явление может произвести революцию в таких промышленных процессах, как опреснение воды с помощью солнечных батарей.
По словам профессора Ганга Чена, одного из участников исследования, это открытие может избавить от необходимости преобразовывать солнечный свет в тепло в процессе опреснения воды. Он поясняет: "Если мы сможем напрямую использовать свет для испарения воды, это будет гораздо эффективнее". Это может привести к созданию более устойчивых и экономически эффективных методов опреснения воды.
Доктор Яодун Ту, постдок из Массачусетского технологического института и один из авторов исследования, подчеркивает важность этого открытия: "Это открытие ставит под сомнение наши современные представления об испарении и открывает новые возможности для использования энергии света в различных приложениях".
Д-р Дэвид Л. Чандлер, сотрудник отдела новостей Массачусетского технологического института, подчеркивает потенциальное влияние на климатические модели: "Включение этого явления испарения, индуцированного светом, в климатические модели может значительно повысить их точность в предсказании образования облаков и других атмосферных процессов".
Испарение - это естественный процесс, при котором жидкость превращается в газ. Он является важнейшей частью круговорота воды на Земле и играет решающую роль в формировании погоды и климата. До сих пор ученые считали, что испарение происходит исключительно за счет тепловой энергии, когда под действием тепла молекулы приобретают достаточно энергии, чтобы улетучиться в воздух.
