新方法實(shí)現(xiàn)孔隙中流體的 4D 成像

基于 CT(計(jì)算機(jī)斷層掃描)(一種在醫(yī)院廣泛使用的成像技術(shù))的方法可以幫助我們更好地了解 CO 2儲(chǔ)存、電池和體內(nèi)過程(例如營養(yǎng)吸收)。

流體如何在石頭、土壤和骨頭等材料中流動(dòng)?孔隙可能又小又窄，流體可以快速移動(dòng)，通常在幾毫秒內(nèi)發(fā)生小跳躍。以前無法制作此內(nèi)容的 3D 慢動(dòng)作視頻。

研究人員現(xiàn)已開發(fā)出一種基于 CT(計(jì)算機(jī)斷層掃描)的方法，CT 是一種在醫(yī)院廣泛使用的成像技術(shù)。這有助于提高我們對(duì) CO 2儲(chǔ)存、電池和體內(nèi)過程(例如營養(yǎng)吸收)的了解。該研究發(fā)表在《美國國家科學(xué)院院刊》雜志上。

創(chuàng)建流體流動(dòng)的 3D 薄膜

多孔材料中的流體在自然界和工業(yè)中無處不在。在地球科學(xué)和環(huán)境科學(xué)中，了解流體如何穿過巖石對(duì)于淡水供應(yīng)和污染控制非常重要。在前北海油氣藏中儲(chǔ)存CO 2是一項(xiàng)很有前途的技術(shù)，可以減少溫室氣體排放，但將 CO 2注入基巖時(shí)面臨的一個(gè)挑戰(zhàn)是必須置換已經(jīng)存在的鹽水。

正文中海恩斯跳躍 H9 期間界面動(dòng)力學(xué)的可視化。注意入侵的空氣如何在整個(gè)動(dòng)力學(xué)過程中三次改變方向，以及最終如何反彈回來。圖片來源：《美國國家科學(xué)院院刊》(2023 年)。 DOI：10.1073/pnas.2305890120

多孔材料通常吸收液體。潤濕流體均勻地分布在材料上，而非潤濕流體在與周圍環(huán)境接觸最少的情況下形成液滴。排水涉及非潤濕流體(通常是空氣)置換潤濕流體。

多孔石材中的排水非常復(fù)雜，流體在微觀層面上流動(dòng)并不均勻，而是斷斷續(xù)續(xù)地流動(dòng)，類似于“潺潺”過程。在毛孔突然充滿所謂的海恩斯跳躍之前，壓力會(huì)增加

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