El concepto tradicional de evaporación consiste en el paso del estado líquido hacia un estado gaseoso, cuando el fluido ha adquirido suficiente energía para vencer la tensión superficial que mantienen unidas las moléculas; sin embargo, un estudio innovador publicado en un informe de Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), a finales del mes de octubre, señala que un equipo de investigadores del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT, por sus siglas en inglés) ha llegado a la conclusión de que, en determinadas circunstancias, la luz puede provocar directamente la evaporación en la interfase entre el agua y el aire sin necesidad de calor.
Los investigadores, que bautizaron este fenómeno como «efecto fotomolecular», observaron que, bajo condiciones específicas, la luz puede impulsar la evaporación sin entrada de energía térmica.
Mientras que la evaporación tradicional requiere calor para romper los enlaces entre las moléculas de agua, el efecto fotomolecular permite que los fotones de luz descompongan grupos de moléculas de agua de la superficie, provocando la evaporación.
El equipo compuesto por el postdoctor del MIT Yaodong Tu, el profesor de ingeniería mecánica Gang Chen y otras cuatro personas realizaron una serie de experimentos y simulaciones utilizando agua en una especie de esponja llamada hidrogel para descubrir este hallazgo sorprendente.
Aunque hasta ahora solo se ha observado en condiciones de laboratorio, dice el informe que también podría estar ocurriendo en condiciones reales de la naturaleza como en la superficie de las nubes o en la superficie del mar.
El científico Tu explica que, en los procesos de desalinización estándar, normalmente tiene dos pasos: primero se evapora el agua hasta convertirla en vapor y luego se necesita condensar el vapor para licuarlo y convertirlo en agua dulce. Con este descubrimiento, afirma, que potencialmente se podrá lograr una alta eficiencia en el lado de la evaporación. El proceso también podría tener aplicaciones en procesos que requieran secar un material.
Mientras que Chen dice que, en principio, cree que podría ser posible aumentar hasta tres o cuatro veces el límite de agua producida por la desalinización solar, que actualmente es de 1,5 kilogramos por metro cuadrado, utilizando este enfoque basado en la luz. Esto podría conducir potencialmente a una desalinización barata, afirma.
El equipo de investigación también incluyó a Jiawei Zhou, Shaoting Lin, Mohammed Alshrah y Xuanhe Zhao, todos en el Departamento de Ingeniería Mecánica del MIT.
Este nuevo proceso de evaporación impulsado por la luz podría tener impactos significativos en desalinización, procesamiento de alimentos, fabricación de productos farmacéuticos y desarrollo de tecnologías de calefacción y enfriamiento. También puede mejorar la precisión de los modelos climáticos incorporando efectos fotomoleculares en las predicciones de niebla y formación de nubes.
