MIT Desafia a Compreensão Convencional da Evaporação

É do conhecimento geral que a água se evapora com o aumento da temperatura, mas os investigadores revelaram outro elemento crítico. Esta revelação poderá desvendar enigmas atmosféricos duradouros e abrir caminho para futuros avanços tecnológicos.

A descoberta da equipa do MIT revela que a luz visível pode deslocar as moléculas de água na interface ar-água, fazendo-as escapar para o ar. Essencialmente, embora as flutuações de temperatura tenham historicamente impulsionado a evaporação, os feixes de luz, por si só, também podem levar a água a transformar-se em vapor.

Os investigadores deram a este fenómeno o nome de “efeito fotomolecular”, estabelecendo um paralelo com o efeito fotoelétrico descrito por Einstein em 1905, em que as partículas de luz podem libertar electrões dos átomos após o impacto.

Xiulin Ruan, professor de engenharia mecânica na Universidade de Purdue, que não participou no estudo do MIT, comentou esta descoberta publicada na revista PNAS, afirmando: “A revelação de que a luz, e não o calor, pode conduzir à evaporação oferece uma visão inovadora das interacções luz-água”.

E acrescentou: “Isto pode melhorar a nossa compreensão do modo como a luz solar interage com fontes naturais de água, como as nuvens, o nevoeiro e os oceanos, influenciando o tempo e o clima.

Além disso, tem aplicações práticas prometedoras, como a dessalinização de água de alta eficiência alimentada por energia solar. Embora estas descobertas revolucionárias possam enfrentar um ceticismo inicial, muitas vezes levam tempo a ser aceites pela comunidade científica.

Desvendar um Enigma

Embora a diferença entre a evaporação induzida pela luz e a evaporação induzida pelo calor possa parecer subtil, os investigadores acreditam que pode influenciar significativamente futuros projectos baseados na evaporação.

Além disso, poderá ajudar a resolver discrepâncias de longa data relacionadas com a formação de nuvens.

Resolvendo um enigma antigo, as medições da forma como as nuvens absorvem a luz solar têm mostrado consistentemente que absorvem mais do que a física tradicionalmente permite. O efeito fotomolecular, que induz uma evaporação inesperada, pode oferecer a peça que faltava para resolver este mistério.

Dupla Verificação

Os investigadores do MIT ficaram tão intrigados com a descoberta da evaporação induzida pela luz que realizaram 14 experiências adicionais para confirmar os seus resultados.

Utilizando luz laser, descobriram que a evaporação mais significativa ocorria quando a luz, polarizada de uma forma específica conhecida como polarização magnética transversal, atingia a superfície da água num ângulo de 45°.

Surpreendentemente, o efeito mais forte foi observado com a luz verde, apesar de ser a cor que menos interage com a água, fazendo-a parecer transparente.

Shannon Yee, professora associada de engenharia mecânica na Georgia Tech, não envolvida no estudo, comentou os resultados: “As observações do estudo introduzem um novo mecanismo físico que altera fundamentalmente a nossa compreensão da cinética da evaporação.

É surpreendente que ainda estejamos a descobrir novos aspectos de algo tão comum como a evaporação da água.

As empresas têm demonstrado interesse em aproveitar o efeito fotomolecular para várias aplicações, como a secagem de papel em fábricas e a evaporação de xarope. No entanto, os investigadores acreditam que uma exploração mais aprofundada poderá expandir grandemente as potenciais utilizações deste fenómeno.

“Esta descoberta tem amplas implicações, mas as nossas experiências iniciais estão apenas a arranhar a superfície”, observa Gang Chen, professor de engenharia de energia do MIT e coautor do estudo.

“Compreender e quantificar totalmente este efeito requer uma experimentação alargada. Precisamos de aprofundar as propriedades da água e explorar a sua aplicação a outras substâncias, incluindo líquidos e sólidos”.

Leia O Artigo Original: New Atlas

Leia Mais: Físicos Explicam a Paragem Súbita do Fluxo da Ampulheta de Areia