Descoberta surpresa revela uma fonte totalmente nova de evaporação: WebCuriosos
A evaporação da água líquida em vapor ou névoa é um dos processos físicos mais bem estudados na Terra.
Numa reviravolta inesperada, investigadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) pensam ter descoberto uma fonte totalmente nova de evaporação, e o seu efeito transformador na água líquida pode eclipsar até mesmo o do calor.
A própria luz.
A equipe espera ceticismo e resistência, por isso já está trabalhando com outros especialistas para confirmar seus resultados e hipóteses.
Se eles estiverem certos, a sua descoberta mudará fundamentalmente a forma como os cientistas do clima entendem o ciclo da água.
Desde grego antiguidadefilósofos e matemáticos refletiram sobre a forma curiosa como pequenas gotas de líquido podem aparentemente flutuar no ar à medida que o Sol nasce.
Experimentos e cálculos posterioresutilizando o método científico moderno, revelou o calor como um elemento-chave nesse processo.
Mas as altas temperaturas podem não ser a única força que pode fazer as moléculas de água correrem.
A luz por si só também poderia destruir as estruturas moleculares da água líquida, de acordo com novos experimentos.
A descoberta resolve um enigma que os matemáticos têm enfrentado nos últimos anos: a taxa de evaporação da água simplesmente não bate. A quantidade de calor que a água absorve nem sempre é responsável por todo o líquido que é perdido nos experimentos de evaporação.
Em um estudo a partir de 2022, por exemplo, os cientistas descobriram que poderiam atingir uma taxa de evaporação 278% superior ao limite térmico da água líquida.
Os investigadores do MIT inicialmente ficaram céticos em relação a esta descoberta, mas depois de experimentarem, perceberam que alguma outra força devia estar em ação. Indo mais longe, a equipe descobriu que a produção de luz sem calor, usando um fluxo de fótons, pode evaporar a água líquida no laboratório.
Esta é uma descoberta fascinante porque, embora a água líquida tenha a capacidade de absorver energia térmica, não se sabe que ela absorve muita luz. É por isso que você pode ver o fundo do oceano vários metros acima, quando não há lodo e há muita luz solar.
O efeito evaporativo só foi demonstrado em laboratório usando um material de hidrogel, cheio de água como uma esponja, mas os pesquisadores suspeitam que um efeito semelhante possa estar ocorrendo nas superfícies do oceano, nas nuvens ou na neblina.
Seus experimentos envolveram o brilho de várias luzes coloridas no hidrogel e depois mediram quanto de sua massa de água foi perdida.
As luzes foram protegidas para que não pudessem transmitir calor, mas mesmo assim, os pesquisadores observaram nuvens de condensação saindo do material.
Para efeito de comparação, a equipe aqueceu o hidrogel sem luz usando eletricidade.
A quantidade de água que evaporou com o calor nunca ultrapassou o limite térmico, mas quando a equipe ligou a luz e o aquecedor o limite térmico foi ultrapassado.
Pesquisadores do MIT decidiram chamar o fenômeno de “efeito fotomolecular”.
Eles argumentam que se a luz sem calor realmente pode provocar a evaporação, então os processos de dessalinização poderiam aproveitar esse conhecimento para se tornarem três ou quatro vezes mais produtivos do que são agora.
“Isso poderia realmente levar a uma dessalinização barata”, diz engenharia mecânica Gang Chen do MIT.
Tal como acontece com qualquer grande mudança fundamental na ciência, esta enfrentará sem dúvida um grande escrutínio. Outras equipes já estão considerando suas próprias tentativas de replicar os resultados.
Entretanto, a equipa do MIT já recebeu várias bolsas para estudar como o “efeito fotomolecular” pode ser usado para melhorar os sistemas de dessalinização e a modelação das alterações climáticas.
Nossa compreensão da evaporação pode nunca mais ser a mesma.
O estudo foi publicado em PNAS.
