大家都知道，太阳可以很快把水晒干，但你有没有想过：为什么阳光比加热炉子更高效？近日，北卡罗来纳州立大学的一项新研究给出了答案：关键是阳光中的振荡电场！
“太阳光蒸发水的效率远高于我们平常使用的加热方式，但过去一直不清楚原因。”论文第一作者、北卡州立大学机械与航空航天工程系博士生Saqlain Raza说，“我们的研究揭示了振荡电场在这个过程中的关键作用。”
论文的共同通讯作者刘君教授补充道：“这项研究是我们理解太阳光如何驱动蒸发的努力之一。弄清楚其中的机制，有助于未来开发更加节能高效的水处理或蒸发设备。”
电场到底起了什么作用？
研究团队利用计算模拟的方法，系统地分析了阳光的不同特性。他们发现：阳光中本就包含振荡电场，它能极大地加快水分子的逃逸速度。“当我们在模型中去掉电场成分时，蒸发变得更慢；而当电场存在时，水蒸发得非常快。而且，电场越强，蒸发速度越快！”刘教授说。
更令人惊讶的是，电场不仅“赶走”了单个水分子，它还能把一整簇水分子——即“水分子团簇”——从液体中分离出来！这效率可比一个个赶单分子高多了。
模拟实验还发现了什么？
研究者们还比较了纯水和水凝胶中的蒸发差异。结果发现，在水凝胶中，由于交联聚合物链的存在，更多的水团簇出现在水表面附近。也就是说，在这种环境中，电场能更容易“切断”水团簇，让蒸发更快发生。
“我们是首个通过模拟展示和可视化‘水团簇’在蒸发中作用的研究团队。”刘教授表示，“这项成果为理解界面水蒸发的本质提供了全新视角。”
论文信息：
文章题为《Oscillations in Incident Electric Field Enhances Interfacial Water Evaporation》，发表在《Materials Horizons》期刊。合作者包括来自华中科技大学的共同通讯作者钱鑫教授，以及北卡州立大学的杨聪博士。该研究获得了美国化学会石油研究基金的支持。