Görünür ışık suyun buharlaşmasını hızlandırmıyor; deneyler “fotonik etki” iddiasını çürütüyor

Almanya’daki Max Planck Polimer Araştırmaları Enstitüsü’nden Mischa Bonn ve çalışma arkadaşları, görünür ışığın saf suyun buharlaşmasını hızlandırıp hızlandırmadığını araştırdı. Mainz kentinde yürütülen yeni deneylerde, ışığın sudan doğrudan enerji alarak daha hızlı buharlaşmaya yol açtığına dair kanıt bulunamadığı; bunun yerine buharlaşma hızını etkileyebilecek keşfedilmemiş başka bir mekanizmanın söz konusu olabileceği belirlendi. Araştırma, Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) dergisinde yayımlandı.

Görünür ışığın suyu ısıtmadan daha hızlı buharlaştırabileceği fikri, son yıllarda hidrogel ve su damlacıkları üzerinde yapılan deneylerle ortaya konmuştu. Ancak ışığın doğrudan kendisi suyla etkileşime girdiğine dair dolaylı olmayan kanıtları elde etmek araştırmacılar için zor oldu. Bonn’un ekibi bu iddiayı titiz bir dizi testten geçirdi ve görünür ışığın saf suyun buharlaşması üzerinde ölçülebilir bir etkisinin olmadığını tespit etti.

Açıklanamayan buharlaşma

Daha önce yapılan deneylerde, görünürlük altında suyla ıslatılmış hidrogeller ve çok küçük su damlacıkları üzerindeki ışık etkisi incelenmişti. Bu numunelerdeki suyun, yalnızca ısınmayla açıklanamayacak kadar hızlı buharlaştığı gözlemlenmişti.

Bunun olası açıklamalarından biri, ışığın su moleküllerini doğrudan yüzeyden kopardığı varsayılmıştı; sürece “fotonik etki” adı verilmişti. Böyle bir durum gerçekleşseydi, bu bilim insanlarının okyanuslar ve bulutlardan olan kayıpları modelleme biçimlerini değiştirebilir ve su arıtımı için güneş enerjili yeni sistemlerin geliştirilmesine yol açabilirdi.

Ancak ışığın gerçekten su moleküllerinin kendisiyle etkileştiği ya da sonuçların kullanılan malzemeler ve ölçüm tekniklerinden kaynaklandığı konusunda önemli sorular akılda kalmıştı.

Titiz deneyler

Bu soruları yanıtlamak için Bonn’un ekibi, mavi, yeşil ve kırmızı lazerleri kullanarak saf suyun düz bir yüzeyini güneş ışığına benzer parlaklıklarda ve farklı nem koşullarında aydılatmış. Çok hassas bir sensörle suyun yüzeyinin buharlaşırken ne kadar hızlı indiğini izlemiş ve ışığın açık ve kapalı olduğu dönemleri karşılaştırmıştır.

Bunun yanında, yalnızca suyun en üst iki veya üç katmanındaki moleküllerin titreşimlerini algılayan bir teknik kullanılmış. Bu yöntem, ışığın bu molekülleri birbirine bağlayan bağları gevşetip gevşletmediğini ortaya koyabilirdi.

Son olarak çalışma ekibi, her biri yaklaşık bir trilyonda bir saniye süren son derece kısa lazer darbeleryüzeye yönlendirmiş. Bu darbeler, sıradan lazerlerden 10 milyar kez daha fazla tepe parlaklığına ulaşmış ancak çok kısa sürmeleri nedeniyle suyu ısıtamamıştır.

Başka açıklamalar aranıyor

Her üç durumda da ışık kaynaklı buharlaşmaya dair kanıt yetersiz çıkmış. Suyun yüzeyi, ışık açık veya kapalı olsun, tam olarak aynı hızda inmiş ve yüzey moleküllerinin titreşimleri değişmemiş. Yoğun darbeler bile yüzey molekülleri arasındaki bağları bozmamıştır.

Sonuç, önceki deneylerde görülen hızlı buharlaşmanın farklı bir açıklama gerektirdiğini gösteriyor. Bonn’un ekibi birkaç olası nedeni sıralıyor: hidrogellerin ışık emerek ısınması, ısıyı bu malzemeler üzerinden yayması, su buharının yüzey yakınında birikmesi, ışığın kendisinden gelen hafif itme gücü ve damlacıklar ile hidrogel gözeneklerinin şekli.

Bu arada yapılan ölçümler, gelecekteki çalışmalar için net bir temel sağlayacak ve ışıkla çalışan su teknolojileri tasarlayan mühendislerin, olası kazanımların gerçekten nereden geldiğini daha iyi anlamalarına yardımcı olabilir.

Görünür ışığın saf suyun yüzeyindeki buharlaşmayı ve arayüz yapısını değiştirmediğine dair bulgularımız, fotonik etki iddiasını yeniden değerlendirmemizi gerektiriyor; şimdiye kadar ulaşamadığımız bir etkileşimin varlığına işaret ediyor.

Mischa Bonn, Max Planck Polimer Araştırmaları Enstitüsü

Bulgular, ışığın sudan enerji alarak buharlaşmayı hızlandırdığı yönündeki beklentiyi ortadan kaldırıyor. Bu durum, okyanus ve bulutlardan olan su kayıplarının modellenmesinde yeni bir bakış açısı gerektirebilir; ancak fotonik etki adı verilen doğrudan ışık-su etkileşiminin varlığına dair şu ana kadar ölçülebilir bir kanıt bulunamıyor.

Araştırma, Yucong Chen ve meslektaşlarının “Visible light leaves evaporation and interfacial structure of neat water unchanged at the air–water interface” başlıklı çalışması olarak Proceedings of the National Academy of Sciences dergisinde yayımlandı (2026). Çalışmanın erişilebilirliği DOI: 10.1073/pnas.2615377123 numarasıyla sağlanıyor.

Bu metin, Science X’in katkı sağlayan yazarları tarafından hazırlanmış ve editörlerce düzenlenmiştir. Kaynak: Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).