Νέα πειράματα δείχνουν ότι η έκθεση καθαρού νερού σε ορατό φως δεν αυξάνει μετρήσιμα τον ρυθμό εξάτμισης χωρίς να προκαλεί θέρμανση. Η μελέτη ερευνητών του Ινστιτούτου Max Planck για την Έρευνα Πολυμερών στο Μάιντς εξετάζει αυστηρά την υπόθεση ότι το φως μπορεί να επηρεάζει άμεσα τα μόρια του νερού.
Μια αμφιλεγόμενη υπόθεση
Προηγούμενα πειράματα σε υδρογέλες και μικροσκοπικά σταγονίδια νερού είχαν δείξει ταχύτερη εξάτμιση από αυτή που θα εξηγούσε μόνο η θέρμανση. Μια πιθανή ερμηνεία ήταν το λεγόμενο «photomolecular effect», σύμφωνα με το οποίο το φως θα μπορούσε να απομακρύνει απευθείας μόρια νερού από την επιφάνεια.
Αν η υπόθεση επιβεβαιωνόταν, θα μπορούσε να επηρεάσει τον τρόπο με τον οποίο οι επιστήμονες υπολογίζουν την απώλεια νερού από ωκεανούς και σύννεφα, αλλά και να οδηγήσει σε νέες εφαρμογές ηλιακής ενέργειας για τον καθαρισμό νερού.
Δοκιμές με λέιζερ
Η ομάδα χρησιμοποίησε μπλε, πράσινα και κόκκινα λέιζερ για να φωτίσει επίπεδη επιφάνεια καθαρού νερού, με εντάσεις αντίστοιχες με το ηλιακό φως και σε διαφορετικά επίπεδα υγρασίας. Με εξαιρετικά ακριβή αισθητήρα κατέγραψε την ταχύτητα με την οποία υποχωρούσε η επιφάνεια του νερού, συγκρίνοντας τις περιόδους με το φως ενεργοποιημένο και απενεργοποιημένο.
Οι ερευνητές εξέτασαν επίσης τις δονήσεις των μορίων στα ανώτερα δύο ή τρία στρώματα του νερού, ώστε να διαπιστώσουν αν το φως επηρέαζε τους δεσμούς μεταξύ τους. Παράλληλα, χρησιμοποίησαν εξαιρετικά σύντομους παλμούς λέιζερ, διάρκειας περίπου ενός τρισεκατομμυριοστού του δευτερολέπτου, με κορυφαίες εντάσεις πάνω από 10 δισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερες από εκείνες των συμβατικών λέιζερ.
Η εξάτμιση παραμένει ανεπηρέαστη
Σε όλες τις δοκιμές, οι ερευνητές δεν εντόπισαν στοιχεία ότι το φως επιταχύνει την εξάτμιση. Η επιφάνεια του νερού υποχωρούσε με τον ίδιο ρυθμό είτε το φως ήταν ενεργοποιημένο είτε όχι, ενώ οι δονήσεις των επιφανειακών μορίων παρέμεναν αμετάβλητες.
Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η αυξημένη εξάτμιση που παρατηρήθηκε σε προηγούμενες μελέτες χρειάζεται διαφορετική εξήγηση. Πιθανοί παράγοντες είναι η απορρόφηση φωτός και η θέρμανση των υλικών, η μεταφορά θερμότητας, η συγκέντρωση υδρατμών κοντά στην επιφάνεια, η μικρή πίεση που ασκεί το φως, καθώς και η μορφολογία των σταγονιδίων και των πόρων των υδρογελών.
Η νέα μελέτη παρέχει ένα σαφές σημείο αναφοράς για μελλοντική έρευνα και μπορεί να βοηθήσει στην καλύτερη κατανόηση των μηχανισμών πίσω από τεχνολογίες καθαρισμού νερού που αξιοποιούν το φως.
