Isparavanje vode ključni je proces u prirodi, ali nova istraživanja pokazuju da svjetlost igra važniju ulogu u ovom fenomenu nego što se ranije mislilo. Znanstvenici sa Sveučilišta Massachusetts Institute of Technology (MIT) u Cambridgeu, SAD, predstavili su svoja nova otkrića u Proceedings of the National Academy of Sciences 7. studenog, sugerirajući da fotonima, ili česticama svjetlosti, može uspješno prekinuti veze između molekula vode.

Ovo otkriće izaziva konvencionalna razmišljanja o tome kako svjetlost utječe na vodu. Dosad se vjerovalo da vidljivo svjetlo ne može izravno prekinuti veze između molekula vode. U svojim testovima, znanstvenici su koristili različite boje svjetla na vodi sadržanoj u hidrogelu, polimeru koji upija vodu. Otkrili su da različite boje svjetla uzrokuju različite brzine isparavanja vode, pri čemu je zeleno svjetlo bilo najučinkovitije.

Zeleno svjetlo, koje se ističe svojom valnom duljinom, možda ima jedinstvenu sposobnost utjecaja na molekularnu strukturu vode. Ovo otkriće može imati duboke implikacije za razumijevanje kako svjetlost utječe na vodeni ciklus, posebno u kontekstu klimatskih promjena i ekosustava.

Jedan od zanimljivih aspekata ovog otkrića je način na koji molekule vode napuštaju hidrogel. Za razliku od klasičnog procesa isparavanja gdje molekule vode obično bježe pojedinačno, pod utjecajem svjetlosti molekule vode izgleda da bježe u klasterima. Ti se klasteri zatim raspadaju u pojedinačne molekule vode, hlađenjem pare u procesu.

Ova pojava može promijeniti način na koji razmišljamo o isparavanju u prirodnim i umjetnim sustavima. Na primjer, u poljoprivredi, gdje je upravljanje vodom od ključne važnosti, razumijevanje utjecaja svjetla na isparavanje može pomoći u razvoju učinkovitijih načina navodnjavanja i očuvanja vode.

Osim toga, ova saznanja mogu pružiti nove pristupe za desalinizaciju, proces pretvaranja slane vode u pitku vodu. Konvencionalni metodi desalinizacije često zahtijevaju velike količine energije, ali korištenjem specifičnih valnih duljina svjetla, kao što je zeleno, moglo bi se poboljšati učinkovitost ovog procesa, smanjujući energetske zahtjeve i troškove.

Također, ovo otkriće može pružiti uvid u moguće nove metode za borbu protiv suše i pomoći u očuvanju vodnih resursa u sušnim područjima. S boljim razumijevanjem kako svjetlo utječe na isparavanje, moguće je razviti tehnike koje ciljano koriste svjetlo za upravljanje vlažnosti tla.

Ovo otkriće ne samo da pruža uvid u fundamentalne procese isparavanja, već bi moglo imati i praktične primjene, kao što je efikasnije proizvodnje pitke vode iz slane vode. Također, znanstvenici sugeriraju da bi ovaj efekt mogao biti široko rasprostranjen u prirodi, iako se neće događati u svakodnevnim lokvama. Ovaj efekt može se dogoditi samo tamo gdje je voda u kontaktu s puno zraka, kao što je to slučaj u hidrogelu, te u vodi sadržanoj u pukotinama tla ili biljaka, ili u morskoj pjenušavosti.

Unatoč uzbuđenju zbog novih otkrića, još uvijek postoje mnoga pitanja koja treba riješiti. Na primjer, znanstvenici nisu detaljno objasnili kako fotonima uspijeva prekinuti veze između molekula vode, niti zašto je zeleno svjetlo posebno učinkovito u ovom procesu.

Kemičar Yuki Nagata s Max Planck Instituta za polimerne istraživanja u Mainzu, Njemačka, koji nije sudjelovao u istraživanju, ističe važnost daljnjih provjera hipoteze. Iako nije potpuno siguran da je to pravi mehanizam, ako jest, to bi bilo "potpuno novo" otkriće u svijetu znanosti.

Dakle, iako su otkrića izuzetno uzbudljiva, još uvijek je potrebno mnogo istraživanja kako bi se potpuno razumjelo kako svjetlost utječe na isparavanje vode i koje bi to moglo imati implikacije u budućnosti.

Za Janet A.W. Elliott, termođinamičarku koja proučava odnose između topline i drugih oblika energije na Sveučilištu u Alberti u Edmontonu, Kanada, ovo otkriće naglašava važnost razumijevanja svjetla u znanstvenim istraživanjima. "Ako samo svijetlite na nešto, kako znate je li to svjetlo ili toplina od svjetla koja obavlja vaš posao?" pita Elliott. Ako boja svjetla čini razliku, "to je dokaz da svjetlosni dio ima važnost."

Ovo novo razumijevanje svjetlosti i njegove uloge u prirodnim procesima otvara put za nove znanstvene pristupe i potencijalno revolucionarne tehnologije. Dok se znanstvena zajednica bavi daljnjim istraživanjima, ostaje vidjeti kako će ova saznanja utjecati na buduće inovacije i naš odnos prema prirodnim resursima.