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.
https://earth-chronicles.ru/news/2023-11-05-175345
