Une découverte surprenante montre que la lumière peut faire évaporer l’eau sans chaleur, ce qui pourrait permettre de nouvelles approches en matière de dessalement.

Une découverte surprenante montre que la lumière peut faire évaporer l’eau sans chaleur, ce qui pourrait permettre de nouvelles approches en matière de dessalement.
Table
  1. Un phénomène inattendu en laboratoire
  2. Des expériences qui remettent en question le connu
  3. L'"effet photomoléculaire" : une nouvelle découverte
  4. Implications et applications pratiques


Si vous vous souvenez des cours de sciences à l’école, on vous a appris que l’eau a besoin de chaleur pour s’évaporer. Cependant, les chercheurs du MIT ont découvert quelque chose qui pourrait nous amener à réévaluer cette leçon fondamentale : La lumière seule peut suffire à évaporer l’eau. Le plus incroyable? C'est encore plus efficace que la chaleur !

Un phénomène inattendu en laboratoire

Ces dernières années, divers groupes de scientifiques ont observé quelque chose de particulier avec l'eau contenue dans les hydrogels. Bien qu’elle ait reçu une quantité de chaleur qui devrait entraîner un taux d’évaporation normal, elle s’est parfois évaporée à un taux trois fois supérieur à celui attendu.

Ce phénomène déroutant a conduit l’équipe du MIT à approfondir ses recherches. La première chose qu’ils pensèrent fut que la lumière était peut-être à l’origine de cette évaporation anormale. Une hypothèse qui, à première vue, semble étrange, puisque l’eau n’absorbe pas la lumière, c’est pourquoi on peut voir à travers elle.

Des expériences qui remettent en question le connu

Pour tester cette théorie, les chercheurs ont placé un hydrogel sur une balance, l’ont exposé à différentes longueurs d’onde de lumière et ont mesuré le poids qu’il avait perdu en raison de l’évaporation. Tout a été fait avec un soin extrême pour garantir qu'aucun facteur externe, comme la chaleur, n'interfère.

Les résultats en ont laissé plus d’un bouche bée. L’eau contenue dans l’hydrogel s’est évaporée à des taux supérieurs à ce que permet la théorie thermique. De plus, le niveau d’évaporation changeait en fonction de la longueur d’onde de la lumière, étant plus intense avec la lumière verte.

Et que s’est-il passé lorsque la même expérience a été réalisée, mais dans l’obscurité et en appliquant de la chaleur ? L’évaporation était bien moindre par rapport à l’exposition à la lumière.

L'"effet photomoléculaire" : une nouvelle découverte

Les scientifiques ont baptisé ce phénomène « effet photomoléculaire ». La théorie derrière cet effet est que les photons lumineux pourraient « briser » des amas de molécules d’eau près de la surface du liquide. Bien qu’elle n’ait jusqu’à présent été observée que dans des conditions de laboratoire, il n’est pas déraisonnable de penser qu’elle pourrait se produire dans la nature, par exemple dans les nuages ​​ou à la surface de la mer.

Implications et applications pratiques

Au-delà de la curiosité scientifique, cette découverte a un potentiel pratique. Les chercheurs pensent que l’effet photomoléculaire pourrait optimiser des systèmes tels que le dessalement ou le refroidissement par évaporation. En fait, ils ont déjà obtenu des fonds pour étudier son application dans le dessalement solaire, ce qui pourrait multiplier par trois ou quatre l'efficacité. Ils étudient également si cet effet pourrait influencer les modèles climatiques actuels.

Plus d'information: Yaodong Tu et al, Effet photomoléculaire plausible conduisant à une évaporation de l'eau dépassant la limite thermique, Actes de l'Académie nationale des sciences (2023). DOI : 10.1073/pnas.2312751120

Via mit.edu

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