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新方法實現(xiàn)孔隙中流體的 4D 成像

導讀 基于 CT(計算機斷層掃描)(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儲存、電池和體內(nèi)過程(例如營養(yǎng)吸收)。流體...

基于 CT(計算機斷層掃描)(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?孔隙可能又小又窄,流體可以快速移動,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 慢動作視頻。

研究人員現(xiàn)已開發(fā)出一種基于 CT(計算機斷層掃描)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 CO 2儲存、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《美國國家科學院院刊》雜志上。

創(chuàng)建流體流動的 3D 薄膜

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

正文中海恩斯跳躍 H9 期間界面動力學的可視化。注意入侵的空氣如何在整個動力學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并不均勻,而是斷斷續(xù)續(xù)地流動,類似于“潺潺”過程。在毛孔突然充滿所謂的海恩斯跳躍之前,壓力會增加

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