Nauka

Zmienili stan skupienia wody tylko za pomocą światła. Jak tego dokonali?

Jakub Szczęsny
Zmienili stan skupienia wody tylko za pomocą światła. Jak tego dokonali?
3

Parowanie wody to proces, który odruchowo wręcz utożsamiamy z działaniem ciepła. Ostatnie badania przeprowadzone przez zespół naukowców z Massachusetts Institute of Technology nieco w tym względzie "namieszały". Okazuje się, że parowanie wody może być wywołane również przez działanie samego światła, niezależnie od temperatury, czy też po prostu ciepła.

W serii eksperymentów, opisanych w PNAS, naukowcy wykazali, że światło, które uderza w powierzchnię wody, może rozbijać jej cząsteczki i unosić je w powietrze, powodując proces parowania. Odkrycie to nazwano "efektem fotomolekularnym" - jak wskazują naukowcy, można wykorzystać go w różnych gałęziach ludzkiej działalności, m.in. w przemyśle.

Dotychczas parowanie wody utożsamialiśmy bezpośrednio z ciepłem — nawet, jeżeli mowa była także o działaniu światła. Wydawało się nam, że światło (np. ze słońca) odpowiadało za ogrzewanie się wody, a ta z kolei zamieniała się ze względu na ciepło w parę wodną. Teraz wiemy już nieco więcej na temat tego procesu i jak wykazują naukowcy, możemy wykorzystać ów efekt nawet do... modelowania klimatu.

Wnioski naukowców z MIT opierają się na wielu różnych testach i pomiarach, które potwierdzają istnienie tego zjawiska oraz jego szczegóły. Odkryto, że efekt jest najmocniejszy, gdy światło uderza w powierzchnię wody pod kątem 45 stopni, przy wykorzystaniu określonej polaryzacji światła. Efekt jest ponadto najsilniejszy w przypadku zielonego światła, które — o dziwo przecież — jest najmniej absorbowane przez powierzchnię wody. Jednak właśnie to ma największe znaczenie dla tego efektu.

Odkrycie efektu fotomolekularnego może mieć bardzo istotny wpływ na naukę. Po pierwsze, może ono pomóc w wyjaśnieniu nieścisłości w pomiarach dotyczących wpływu światła słonecznego na chmury, co z kolei ma znaczenie dla modelowania klimatu i prognozowania zmian klimatycznych. Ponadto, z efektu może skorzystać także przemysł, umożliwiając wprowadzenie metod opartych na wyżej wspomnianym efekcie do takich procesów jak odsalanie wody, czy suszenie materiałów.

Naukowcy mówią nawet wprost, że efekt fotomolekularny może doprowadzić nas do wydajniejszych procesów w przemyśle oraz w zakresie klimatu. Wiemy jednak na razie tyle, że ten efekt po prostu istnieje. Potrzebne są dalsze badania, aby uzyskać na jego temat nieco więcej informacji i sprawdzić, czy przy jego okazji nie dzieją się inne rzeczy, które mogą zainteresować naukowców.

Nawet pozornie dobrze znane procesy mogą kryć w sobie tajemnice, które mają potencjał zmienić nasz sposób postrzegania świata. Istotnie, myśleliśmy, że na temat parowania wody wiemy już wszystko. Odkrywamy nowe egzoplanety, zgłębiamy fizykę kwantową, a okazuje się, że nie mniej ciekawe zagadki i efekty czyhają na nas tam, gdzie już nie szukamy, bo wydaje nam się, że niczego nowego tam już nie znajdziemy. Okazuje się jednak, że nie jest to prawdą.

Hej, jesteśmy na Google News - Obserwuj to, co ważne w techu