La luz, no solo el calor, podría estimular la evaporación del agua.

La luz verde significa "avanza". Eso también podría aplicarse a las moléculas de agua que se evaporan.

Investigadores informan en el Proceedings de la Academia Nacional de Ciencias del 7 de noviembre que la luz visible, especialmente la de tonalidad verde, podría incentivar la evaporación del agua. Según el ingeniero mecánico del MIT, Gang Chen, y sus colegas, en experimentos el agua que se evaporaba bajo luz visible mostraba una tasa de evaporación más alta que la esperada solo por el calor.

En conjunto con otras observaciones, sugieren que cuando la luz brilla sobre el agua, las partículas de luz individuales, o fotones, pueden romper los enlaces que conectan las moléculas de agua, liberando grupos de moléculas al aire.

"Esto es algo extremadamente emocionante", dice Yuki Nagata, un químico del Instituto Max Planck para la Investigación de Polímeros en Mainz, Alemania, que no participó en la investigación. Él señala que la hipótesis necesita más comprobación. "No estamos 100 por ciento seguros de que este sea realmente el mecanismo", dice. Pero si lo es, es "totalmente nuevo".

Normalmente, el calor es lo que inicia la evaporación, haciendo que las moléculas de agua en el líquido se agiten más vigorosamente. Esa energía adicional puede romper algunos de los enlaces entre las moléculas del líquido, permitiendo que las moléculas se escapen como vapor de agua. Basándose en la cantidad de calor involucrado, los científicos pueden calcular la cantidad de evaporación esperada. La luz visible puede ayudar a que el agua se evapore debido al calor que transmite. Pero hasta ahora, no se pensaba que directamente rompía los enlaces entre las moléculas de agua.

En el nuevo estudio, los investigadores iluminaron agua contenida en hidrogeles porosos, materiales que absorben el agua avidamente. El efecto propuesto ocurre donde el aire se encuentra con el agua, y los hidrogeles estudiados contenían innumerables grietas donde ambos se encontraban, lo que permitía que el agua se separara y escapara. En algunos casos, la tasa de evaporación fue más del doble de la esperada basándose en el calor. Además, la tasa de evaporación variaba según la longitud de onda de la luz. La luz verde producía la mayor tasa de evaporación.

Esa dependencia de la longitud de onda es un argumento convincente a favor de la hipótesis de los investigadores, dice la termodinamista Janet A.W. Elliott de la Universidad de Alberta en Edmonton, Canadá. "Si solo iluminas algo con [luz visible], ¿cómo sabes si es la luz o el calor de la luz lo que está haciendo el trabajo? Pero si es dependiente de la longitud de onda... eso es evidencia de que la parte de la luz importa". Además, dice, la evaporación adicional no ocurrió cuando se usó un calentador en lugar de luz.

Normalmente, cuando el calor impulsa la evaporación, las moléculas escapan una a la vez. Pero las mediciones de la temperatura del vapor sobre el hidrogel sugieren que cuando la luz impulsa la evaporación, las moléculas de agua escapan en grupos. Luego, los grupos mismos se evaporan, dividiéndose en moléculas individuales de agua y enfriando el vapor en el proceso.

En general, la temperatura medida del vapor era más alta cerca del hidrogel, al igual que el vapor es más caliente directamente sobre una sartén hirviendo. Pero en un espacio de vapor entre aproximadamente 8 a 14 milímetros sobre la superficie, la temperatura no variaba con la altura. Esto, según los investigadores, es evidencia de una región donde el aire está saturado con moléculas individuales de agua, y donde los grupos evaporan y se condensan continuamente.

"Es bastante convincente que, en esta configuración experimental particular, puedas ver grupos de moléculas que se desprenden y luego esos grupos se evaporan", dice Elliott.

Pero, según Elliott, "todavía hay muchas preguntas por responder". Por ejemplo, los investigadores no explican en detalle cómo los fotones pueden romper los enlaces o por qué funciona mejor con la luz verde.

Chen admite que la explicación teórica involucra algo de especulación. Sin embargo, espera que este efecto se pueda utilizar para fines prácticos, como formas más eficientes de obtener agua dulce a partir de agua salada. (SN: 9/8/16)

El efecto podría ser común en la naturaleza, dice Chen, en agua dentro de materiales porosos como suelo o plantas, o en espumas en la superficie del océano. "Tenemos una sensación de que esto está sucediendo realmente a diario, de manera amplia, y por eso estamos muy emocionados acerca de esto."

Este artículo fue respaldado por lectores como tú. Invierte en un periodismo científico de calidad donando hoy mismo.