从让我们身体降温的汗⽔，到在晨光下消散的露珠，⽔的蒸发是⼀种每时每刻都在我们周围发⽣的过程。但对这个普遍过程的科学理解，却⼀直存在部分缺失。近年来，⼀些研究⼈员困惑地发现，当⽔被保存在多孔吸收体材料中时，由太阳能驱动的⽔的蒸发速率会超过理论的热蒸发极限，是理论上的最⼤速率的两三倍，甚⾄更多。然⽽，科学家对这种现象的机制尚不清楚。
在⼀项新的研究中，由麻省理⼯学院的Gang Chen（陈刚）教授所领导的研究团队在进⾏了⼀系列实验和模拟之后，得出了⼀个惊⼈的结论：在某些条件下，光可以在⽆需热量的情况下，直接在⽔与空⽓的界⾯上引起蒸发，⽽且它能⽐热量更有效地导致蒸发。在⼀篇于近⽇发表在《美国国家科学院院刊》上的论⽂中，研究⼈员将这⼀过程称为光分⼦效应，类似于众所周知的⽔凝胶实验中的异常蒸发。
当该团队开始实验时，由于⽔本身并不能吸收光，因此为了将阳光转化为热量，他们最初将⼀种⿊⾊的吸光颗粒放⼊了⼀个盛⽔的容器中。他们注意到，在另⼀个研究团队的⼯作中，研究⼈员通过将⽔被保存在⽔凝胶中，观测到了蒸发速率是热极限的两倍的现象。对于这样的结果，Chen与他的团队最初⾮常惊讶，因为基于能量守恒等基本物理原理，这是对应于给定的热量输⼊所能产⽣的最⼤蒸发量。
于是，他们⽤相同的材料对⽔凝胶进⾏了实验，并在太阳模拟器下对其进⾏了测试。实验结果证实了这种异常⾼的蒸发速率。接着，他们开始制作和测试⾃⼰的⽔凝胶。⽔凝胶是⼀种类似果冻的基质，主要由海绵状的薄膜晶格结合⽔组成。⼀开始，他们怀疑这种过量蒸发是由光本身引起的，是光⼦把⽔分⼦束从⽔⾯上震松了。因此，在实验室中，他们监测了⽔凝胶的表⾯。
研究⼈员利⽤能精确控制波⻓的光波模拟阳光，测量了当不同颜⾊的光按顺序照射在⽔⾯上时的⽔的蒸发速率。他们将⼀个含有⼤量⽔的⽔凝胶容器放在秤上，直接测量被蒸发掉的质量，并监测⽔凝胶表⾯上的温度。与此同时，他们还屏蔽了灯，以防⽌它们带来额外的热量。他们发现，蒸发效应会随着光的颜⾊的变化⽽变化，并在特定波⻓的绿光下达到峰值。这种对颜⾊的依赖与热量⽆关，因此意味着⾄少有部分蒸发是由光引发的。
玻璃上的⽩⾊凝结物是⽔凝胶在没有加热的情况下，⽤绿光蒸发出来的⽔。接下来，研究⼈员试图⽤相同的装置来复现已观测到的蒸发速率。这次，他们⽤电取代了光来加热材料。结果表明，尽管输⼊的热量与之前相同，但蒸发的⽔量并没有超过热极限。然⽽，当打开模拟阳光时，蒸发的⽔量就会超越热极限，这证实了光是造成过量蒸发的原因。虽然⽆论是⽔还是⽔凝胶，都不会吸收太多的光，但当⼆者结合时，它们就变成了强吸收体。
这使得这种材料能有效地利⽤太阳光的能量，在没有任何深⾊染料来帮助吸收的情况下，超越热极限。研究⼈员将这种效应命名为光分⼦效应。虽然在实验中，⽔被保存在⽔凝胶材料中。但研究⼈员认为，这种光分⼦效应也可以⼴泛发⽣在其他⾃然环境中，⽐如它可能在雾和云的形成以及演变中发挥作⽤，对地球的⽔循环、⽓候变化产⽣重⼤影响；另外，这种现象也可能在许多⼯业过程中发挥重要作⽤，在海⽔淡化和能源技术⽅⾯具有潜在应⽤。