Német kutatók cáfolták azt a feltételezést, hogy a látható fény melegítés nélkül is felgyorsíthatná a víz párolgását.
Forradalmi áttörésnek tűnt, amikor korábban felmerült a gondolat, miszerint a fény nemcsak melegítéssel, hanem közvetlen molekuláris hatással is képes elpárologtatni a vizet. A ScienceAlert cikkéből kiderül, hogy egy új német kutatás most alaposan megkérdőjelezte ezt a különleges elképzelést.
A mainzi Max Planck Polimerkutatási Intézet szakemberei a legmodernebb technológiával vizsgálták meg a víz és a levegő találkozási felületét. A korábbi kísérletek feltételeit pontosan rekonstruálva, mind makroszkopikus, mind mikroszkopikus szinten méréseket végeztek a látható fény hatásairól.
A kutatók első lépésben tiszta vizet világítottak meg kék, zöld és piros lézerfénnyel, miközben nagy pontosságú érzékelővel követték a vízfelszín magasságának változását. A felületi szint elmozdulásából közvetlenül tudták meghatározni a párolgás ütemét a fény be- és kikapcsolt állapotában.
A mérések nem mutattak eltérést
A szakértők megállapították, hogy a napfényhez hasonló intenzitású látható fény nem gyorsítja fel mérhetően a párolgást a sík vízfelszínen. Ezt követően a molekuláris szintű folyamatokat vizsgálták meg egy speciális rezgési szondával. Ez az eljárás a vízmolekulák oxigén- és hidrogénkötéseinek rezgéseit érzékeli a legfelső két-három molekulasorban, pontos képet adva a felületi szerkezetről.
NE HAGYD KI
Kövess minket a Google-ben
Legyen a Liner a követett forrásod
Jelöld be a Linert követett forrásként a Google-ben.
A fényintenzitás növelése sem hozott változást, pedig a korábbi elméletek szerint a fotomolekuláris hatás a térerősségtől függ. A kutatók egy drasztikus kísérletben a csúcsintenzitást több mint tíz nagyságrenddel növelték meg rövid időtartamokra.
A vízfelszínt mindössze néhány pikoszekundumos látható és közeli infravörös fénypulzusokkal bombázták, ami a napfénynél tízmilliárdszor intenzívebb villanásokat jelentett. A hidrogénkötések szerkezete azonban még ezen extrém fotonáramok hatására sem változott meg.
A korábbi kísérletek során tapasztalt jelenségeket a kutatók szerint az alkalmazott összetett anyagok, például hidrogélek vagy pórusos mátrixok sajátosságai okozhatták. Ezekben az esetekben a hőáramlás, a fényszóródás vagy a fotonok fizikai nyomása téveszthette meg a közvetett méréseket végző tudósokat.
„A vizsgálat tartományában semmilyen bizonyítékot nem találtunk a felületi víz vagy a párolgási dinamika nem termikus, látható fény váltotta ki módosulására” – állapították meg a PNAS című szaklapban publikált tanulmány szerzői.
„A látható fény által kiváltott jelentős párolgásnövekedések az összetett anyagok fototermikus vagy geometriai hatásaiból adódnak, nem pedig a folyékony víz sajátos fotofizikai működéséből” – összegezték a mainzi kutatók.