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[涨姿势] 光分子效应:看起来光可以在没有任何热量的情况下蒸发水

作者:精品下载站 日期:2024-12-13 16:27:16 浏览:12 分类:涨姿势

光分子效应:看起来光可以在没有任何热量的情况下蒸发水


使用光似乎可以使水蒸发超过热极限。

[涨姿势] 光分子效应:看起来光可以在没有任何热量的情况下蒸发水

一项令人惊讶的研究发现,仅光就可以蒸发水。

图片来源:sanbeliaev/Shutterstock.com

麻省理工学院 (MIT) 的研究人员相信他们有了一个不寻常且令人惊讶的发现:光似乎能够在没有热量参与的情况下蒸发水。

该团队对提高海水淡化的效率很感兴趣,即通过蒸发水中的盐和矿物质,然后将蒸汽再次冷却成液体来去除水中的盐和矿物质。他们将黑色吸光材料放入水中,试图帮助加快加热过程。与往常一样[诅咒牛顿],他们受到许多物理原理的阻碍,在这种情况下是热极限,这是考虑到诸如定律等物理原理,对于给定的热量输入应该发生的蒸发量能量守恒。 

然而,近年来,其他团队报告的蒸发率超出了该限制。在一项实验中,水凝胶(一种由不溶于水的聚合物链组成的三维网络,可以容纳大量的水)中含有水,蒸发速率是热极限的两倍。尽管持怀疑态度,该团队还是决定自己进行实验,包括测试之前研究人员提供的材料。

机械工程学教授陈刚在一份新闻稿中说:“我们在太阳模拟器下对其进行了测试,并且它有效。” “所以,我们现在相信他们了。 ”

从这里开始,他们开始测试自己的水凝胶。基于光子正在消除水表面上的水分子的假设,他们开始将这些水凝胶暴露在不同波长的光下,精确测量蒸发损失的液体量。果然,它们再次突破了热极限,在特定波长的绿光下发生了最有效的蒸发。在相同的无光实验下,用电来加热材料,蒸发速率没有超过热极限。

研究小组在论文中写道:“我们通过引入这样的假设来解释这些观察结果:由于大的电场梯度和分子簇上的四极力,可见光谱中的光子可以将水簇从表面分裂出来。” “我们将光诱导的蒸发过程称为光分子效应。”

陈在新闻稿中解释说,水不会吸收太多的光,水凝胶也不会,但它们结合起来就可以成为良好的吸收剂,而无需添加染料来帮助吸收,从而有助于达到效果。 

它可能在现实世界中具有有用的应用,包括改善海水淡化并使其更加便宜。除此之外,如果水在光下蒸发,它可能会影响气候模型,并通过未来的纳入来改进它们。

该研究发表在《应用物理科学》上。

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