Физики разобрались с распространением жидкости в пористом стекле

Распространение жидкости в пористом материале. Иллюстрация авторов исследования.

Группа ученых из Германии, Польши и Чили предложила модель распространения жидкости в пористом стекле с порами нанометрового диаметра. По словам ученых, распространение по разным капиллярам оказывается практически независимым. Статья ученых появилась в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

В пористых материалах (ученые называют их пористой матрицей) жидкость поднимается вверх по порам благодаря силам поверхностного натяжения. При этом, когда длины отдельных пор сравнимы с их диаметром, уровень жидкости в разных каналах оказывается согласован – своего рода фронт распространения задает непрерывную поверхность. Таким образом, например, намокает бумага и песок.

В рамках новой работы ученые рассматривали распространение жидкости в промышленно производимом пористом стекле марки Vycor. Диаметры пор в образцах составляли около 4 нанометров, при суммарной длине до нескольких миллиметров. В результате ученым удалось обнаружить, что

жидкость в разных порах распространяется независимо, поэтому никакой поверхности распространения нет.

В общем случае основным параметром динамики распространения оказалось соотношение между длиной и шириной пор. Исследователи говорят, что

обнаруженный ими эффект поможет, например, при изучении впитывающих материалов со случайным порообразованием.

Полученные результаты, говорят ученые, полезны и для приложений. Например, распространение жидкости в порах тесно связано с биологией деревьев, а также многими промышленными процессами. Кроме того,

подобные пористые материалы используются, например, при сборе нефтепродуктов при их разливе.

В конце 2011 года в Science появилась статья, авторы которой описали процесс создания пористой губки из металла. Новый материал может служить для создания теплоизоляции, звукоизоляции, более эффективных электродов для батарей и многого другого.

Источник(и):

1. lenta.ru