Nghiên cứu mới thách thức sự hiểu biết truyền thống về nước

Trong suốt hàng thiên niên kỷ, con người đã quan sát và tận dụng sự bay hơi của nước (hay quá trình nước biến đổi từ chất lỏng sang hơi) để tạo ra muôn vàn ứng dụng trong cuộc sống.

Tuy nhiên, một khám phá gần đây của các nhà nghiên cứu từ Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) đang thách thức sự hiểu biết truyền thống của chúng ta về quá trình bay hơi.

Cụ thể, phát hiện mới tiết lộ rằng không chỉ nhiệt, mà cả ánh sáng cũng đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy hiện tượng này.

Những người tham gia vào dự án là nhóm nghiên cứu MIT do GS. Gang Chen dẫn đầu. Họ đã chứng minh rằng khi ánh sáng chiếu vào mặt nước, chúng có thể giải phóng trực tiếp các phân tử H2O, khiến nước bay hơi vào không khí.

Hiệu ứng này xảy ra độc lập với nhiệt, làm đảo lộn kiến thức lâu nay của chúng ta rằng nhiệt năng là nguyên nhân duy nhất gây ra sự bay hơi.

Để đưa ra kết luận này, nhóm nghiên cứu thực hiện 14 thử nghiệm và phép đo khác nhau, rồi sau đó quan sát những bằng chứng nhất quán về sự bay hơi do ánh sáng gây ra trong nhiều điều kiện khác nhau. Họ gọi đây là hiệu ứng quang phân tử.

Trong những phép thử này, các nhà nghiên cứu phát hiện thấy nước bay hơi dù nhiệt độ môi trường không thay đổi. Điều này cho thấy nhiệt năng không phải là nguyên nhân duy nhất gây ra hiện tượng bay hơi.

Mặt khác, nhóm nghiên cứu phát hiện thấy những biến đổi về tốc độ bay hơi dựa trên góc, màu sắc và độ phân cực của ánh sáng. Cụ thể, hiệu ứng bay hơi được cho là sẽ đạt cực đại ở góc 45 độ với ánh sáng xanh lục.

Họ cho rằng trong các trường hợp này, photon ánh sáng có thể đã truyền đủ lực tới các phân tử nước trên bề mặt, rồi đánh bật chúng ra khỏi chất lỏng, từ đó tạo nên hiện tượng bay hơi. Nói cách khác, ánh sáng thực sự có tác động tới quá trình khiến nước bay hơi.

Giới chuyên môn cho rằng, khám phá này có ý nghĩa to lớn đối với các lĩnh vực khác nhau. GS. Xiulin Ruan đến từ Đại học Purdue cho rằng, nghiên cứu mang đến nhiều hiểu biết mới về tương tác diễn ra trong các đám mây, sương mù và vùng nước tự nhiên. Ngoài ra, nó cũng ảnh hưởng đến thời tiết và khí hậu.

Tại đó, sự hấp thụ ánh sáng mặt trời của các đám mây được xem là yếu tố cốt lõi, mang tới nhiều sự ảnh hưởng hơn đến các tính toán về khí hậu.

GS. Shannon Yee từ Georgia Tech thì cho rằng công trình đã đưa ra một cơ chế vật lý hoàn toàn mới, thúc đẩy sự đánh giá lại hiểu biết của chúng ta về tác động của sự bay hơi. Từ đó, góp phần mang lại sự hiểu biết sâu sắc hơn về nước và ứng dụng tiềm năng của nó đối với các vật liệu khác, bao gồm cả chất lỏng và chất rắn.