#今天要来点物理吗?#
光分子效应photomolecular effect
MIT的研究人员通过一系列实验和模拟发现,在特定条件下,光不用热就能直接蒸发水,而且其效率比用热更高。这一现象被称为 photomolecular effect,可能对雾霾和云的形成和演化有影响,也可能为太阳能海水淡化提供新的途径。
研究人员发现,水本身并不会吸收多少光,水凝胶也是,但当两者结合起来时会变成光的强吸收体,能有效的利用光子的能量。他们在实验室中观察了水凝胶的表面,这是一种类似果冻的材料,主要由水和一种类似海绵的薄膜构成。他们用不同颜色的光照射水凝胶,并测量了蒸发率。他们发现,蒸发率随着光的颜色而变化,而且在一种特定的绿色光下达到最大值(如下图)。这种颜色依赖性与热无关,因此支持了光是导致额外蒸发的原因的假设。
研究人员认为,这种基于光的蒸发有望将太阳能海水淡化的产水量提高三到四倍,让廉价的海水淡化成为可能。他们正在探索将这一现象应用于实际需求,比如提高海水淡化的效率和探究其对气候变化模型的影响。
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去年年末,有几个公众号报道过这件事,大体上就是上面的内容,甚至信息还不如这段完整。但是这样写,其实读者会感觉,这个和一般的蒸发真的有本质区别么?阳光照射水,导致水升温,蒸发变快。(看留言确实都没明白)
其实,造成困惑主要是因为那仅仅是翻译了一下人家的新闻稿,但没有真正理解这个技术的含义。这里光分子效应,对标的是:光电效应Photoelectric effect。
后者是适当频率的光子打到金属上导致电子外溢至金属表面,不是说光加热了金属,才导致电子逸出。类似地,这里有点像是光子把水分子直接打了出来,而不是先加热,再提高蒸发效率。这样效率显然变高。
