El MIT cuestiona la interpretación convencional de la evaporación

Normalmente sabemos que el agua se evapora con el aumento de las temperaturas, pero unos investigadores han descubierto otro elemento fundamental. Esta revelación podría desvelar viejos enigmas atmosféricos y allanar el camino para futuros avances tecnológicos.

El descubrimiento del equipo del MIT revela que la luz visible puede desprender moléculas de agua en la interfase aire-agua, provocando su escape al aire. En esencia, mientras que las fluctuaciones de temperatura han impulsado históricamente la evaporación, los haces de luz por sí solos también pueden provocar la transición del agua a vapor.

Los investigadores han bautizado este fenómeno como «efecto fotomolecular», estableciendo paralelismos con el efecto fotoeléctrico descrito por Einstein en 1905, en el que las partículas de luz pueden liberar electrones de los átomos al impactar.

Xiulin Ruan, profesor de ingeniería mecánica de la Universidad de Purdue que no participó en el estudio del MIT, comentó este descubrimiento publicado en la revista PNAS: «La revelación de que la luz, en lugar del calor, puede impulsar la evaporación ofrece una visión innovadora de las interacciones entre la luz y el agua».

Esto podría mejorar nuestra comprensión de cómo la luz solar interactúa con fuentes naturales de agua como las nubes, la niebla y los océanos, influyendo en el tiempo y el clima.

También tiene aplicaciones prácticas prometedoras, como la desalinización de agua por energía solar. Aunque estos descubrimientos revolucionarios pueden enfrentarse al escepticismo inicial, a menudo tardan en ser aceptados por la comunidad científica.

Desvelar un enigma

Aunque la diferencia entre la evaporación inducida por la luz y la inducida por el calor pueda parecer sutil, los investigadores creen que podría influir significativamente en futuros proyectos basados en la evaporación.

Además, podría ayudar a resolver antiguas discrepancias relacionadas con la formación de nubes.

Las mediciones del modo en que las nubes absorben la luz solar han demostrado sistemáticamente que absorben más de lo que permite la física tradicional. El efecto fotomolecular, que induce una evaporación inesperada, podría ofrecer la pieza que falta para resolver este misterio.

Doble comprobación

Los investigadores del MIT estaban tan intrigados por el descubrimiento de la evaporación inducida por la luz que realizaron 14 experimentos adicionales para confirmar sus hallazgos.

Utilizando luz láser, descubrieron que la evaporación más significativa se producía cuando la luz, polarizada de una forma específica conocida como polarización magnética transversal, incidía en la superficie del agua con un ángulo de 45º.

Sorprendentemente, el efecto más fuerte se observó con luz verde, a pesar de ser el color que menos interactúa con el agua, haciéndola parecer transparente.

Shannon Yee, profesora asociada de ingeniería mecánica en Georgia Tech que no participó en el estudio, comentó los resultados: «Las observaciones del estudio introducen un nuevo mecanismo físico que cambia fundamentalmente nuestra comprensión de la cinética de evaporación.

Es sorprendente que aún estemos descubriendo nuevos aspectos de algo tan común como la evaporación del agua».

Las empresas han mostrado interés en aprovechar el efecto fotomolecular para diversas aplicaciones, como el secado del papel en las fábricas y la evaporación del jarabe. Sin embargo, los investigadores creen que una mayor exploración podría ampliar enormemente los usos potenciales de este fenómeno.

«Este descubrimiento tiene amplias implicaciones, pero nuestros experimentos iniciales no han hecho más que arañar la superficie», señala Gang Chen, profesor de ingeniería energética del MIT y coautor del estudio.

«Comprender y cuantificar plenamente este efecto requiere una amplia experimentación. Tenemos que profundizar en las propiedades del agua y explorar su aplicación a otras sustancias, incluidos líquidos y sólidos.»

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