Si recuerdas las clases de ciencias en el colegio, te habrán enseñado que el agua necesita calor para evaporarse. Sin embargo, investigadores del MIT han encontrado algo que podría hacer que reevaluemos esta lección fundamental: la luz, por sí sola, puede ser suficiente para evaporar el agua. ¿Lo más sorprendente? ¡Es incluso más eficiente que el calor!
Un fenómeno inesperado en el laboratorio
En los últimos años, diversos grupos de científicos observaron algo peculiar con el agua contenida en hidrogeles. A pesar de recibir una cantidad de calor que debería resultar en una tasa de evaporación normal, esta se evaporaba a veces al triple de lo esperado.
Este fenómeno desconcertante llevó al equipo del MIT a investigar a fondo. Lo primero que pensaron es que quizás la luz estaba detrás de esta evaporación anómala. Una hipótesis que, a simple vista, suena extraña, ya que el agua no absorbe la luz, motivo por el cual podemos ver a través de ella.
Experimentos que desafían lo conocido
Para probar esta teoría, los investigadores pusieron un hidrogel en una balanza, lo expusieron a diferentes longitudes de onda de luz y midieron cuánto peso perdía debido a la evaporación. Todo se realizó con extremo cuidado para asegurarse de que ningún factor externo, como el calor, interfiriera.
Los resultados dejaron a más de uno con la boca abierta. El agua en el hidrogel se evaporaba a tasas superiores a lo que la teoría térmica permite. Además, el nivel de evaporación cambió según la longitud de onda de la luz, siendo más intenso con la luz verde.
¿Y qué ocurrió cuando se realizó el mismo experimento, pero en la oscuridad y aplicando calor? La evaporación fue mucho menor en comparación con la exposición a la luz.
El «efecto fotomolecular»: un nuevo descubrimiento
Los científicos bautizaron a este fenómeno como «efecto fotomolecular». La teoría detrás de este efecto es que los fotones de luz podrían «desprender» grupos de moléculas de agua cerca de la superficie del líquido. Aunque hasta ahora solo se ha observado en condiciones de laboratorio, no es descabellado pensar que podría estar ocurriendo en la naturaleza, por ejemplo, en las nubes o en la superficie del mar.
Implicaciones y aplicaciones prácticas
Más allá de la curiosidad científica, este descubrimiento tiene potencial práctico. Los investigadores creen que el efecto fotomolecular podría optimizar sistemas como la desalinización o el enfriamiento por evaporación. De hecho, ya han obtenido financiamiento para estudiar su aplicación en desalinización solar, que podría aumentar la eficiencia en tres o cuatro veces. También están investigando si este efecto podría estar influyendo en los modelos climáticos actuales.
Más información: Yaodong Tu et al, Plausible photomolecular effect leading to water evaporation exceeding the thermal limit, Proceedings of the National Academy of Sciences (2023). DOI: 10.1073/pnas.2312751120
Vía mit.edu
Ernesto W. Bratschi dice
Simplemente, impecable. Hay quienes» reniegan», discrepan, con la ley de la termodinámica, aduciendo que la incidencia térmica en los cambios químicos de las sustancias no es indispensable, insustituble…¡?!
Christian Saavedra Fonseca dice
….cualquier niño de quinto básico sabe que cuando se seca un muro en la mañana que ha sido humedecido por el rocío del amanecer y puede ver cómo el «vapor» sale de ese muro hacia la atmósfera al ser iluminado por los primeros rayos del so ly al tocar el muro, este ni siquiera está tibio, por tanto no está a 100 grados Celsius, esto se debe al impacto de los «cuantum de energía» de la luz solar, con las moléculas de agua, que se mueven a la velocidad de la luz, lo que las expulsa hacia el aire…. ….y no son vapor de agua….. ….nada nuevo…. …tal vez, ponerle un poco de tecnología al principio físico….