Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT), в процессе своей работы по опреснению воды, пришли к выводу, что фотоны на границе раздела воздуха и воды, способны вызывать испарение, не нагревая при этом воду.
Исследование опубликовано в журнале Applied Physical Sciences.
Исследователи улучшали опреснение воды, способом испарения, используя черные светопоглощающие материалы, помещенные в воду. Процесс испарения происходит при всех температурах, при которых существует жидкая или твердая фазы данного вещества, но с ростом температуры количество быстрых молекул и, следовательно, интенсивность процесса испарения, возрастают. Но, как известно, для этого процесса известен тепловой предел, это количество испарившейся воды получающейся при данном подводе тепла.
Исследователи из Массачусетского технологического института знали о сообщениях других исследователей о применении материалов дающих скорости испарения, выходящие за этот предел. В одном таком эксперименте, где вода содержалась в гидрогелях, скорость испарения вдвое превышала тепловой предел. И они решили протестировать материалы, предоставленные предыдущими исследователями.
“Мы протестировали его на нашем солнечном симуляторе, и он сработал”, – заявил в пресс-релизе профессор машиностроения Ган Чен.
Они начали испытания собственных гидрогелей. Фотоны выбивают молекулы воды, но какая энергия фотона должна быть при этом, было непонятно, и они начали подвергать гидрогели, воздействию света разной энергии, точно измеряя количество жидкости, теряемой при испарении. Им удалось превысить тепловой предел фотонами зеленого света. В том же эксперименте без света, где вместо этого для нагрева материала использовалось электричество, скорость испарения не превысила тепловой предел.
Простые процессы теоретики любят описывать заумно. Именно так сформулировали исследователи из Массачусетского технологического института известный более столетия процесс воздействия фотонов на молекулы: “Мы интерпретируем эти наблюдения, вводя гипотезу о том, что фотоны видимого спектра могут откалывать кластеры воды от поверхностей из-за больших градиентов электрического поля и квадрупольной силы на молекулярных кластерах… – Мы называем процесс испарения, вызванный светом, фотомолекулярным эффектом…”.