מזרימה באצבעות לחידור יציב דרך כוונון תכונות ההרטבה: ההשפעה הגדולה של תהליכים מיקרוסקופיים - ד"ר רן הולצמן

חידור זורם לתוך חומר נקבובי הרווי בזורם אחר מתרחש במספר רב של תהליכים, כמו הדפסה על בד ונייר, ייבוש והרטבה של קרקע והפקת נפט. לתכונות ההרטבה, המתארות את המשיכה היחסית (affinity) של הזורמים למוצק, השפעה נרחבת על אופן החידור. בעוד שחידור של זורם לא צמיג לתוך צמיג יותר (למשל גז לתוך נוזל) מתרחש דרך נתיבים מועדפים (אצבעות) המשאירים חלק נכבד מהזורם המקורי מאחור, הגדלת יכולת ההרטבה של הזורם החודר (זווית המגע) מייצבת את חזית החידור ומגדילה את יעילות הפינוי באופן דרמטי. במאמר שהתפרסם לאחרונה בעיתונים Physical Review Letters ו- Scientific Reports, מסביר ד״ר הולצמן תצפיות קלאסיות אלה דרך סימולציות נומריות. החוקרים מראים שתכונות ההרטבה משפיעות על המנגנונים המיקרוסקופיים של מילוי נקבובים ולפיכך על דפוס החידור הגלובלי, אפקט הנחלש עם ירידה במהירות הזרימה. בנוסף, מראים החוקדים שהקטנת ההטרוגניות מייצבת את החידור בדומה להגדלת זוית ההרטבה.  מחקר זה מספק כלים חדשים שאפשרו לפתור בעיה מדעית חשובה, ותורם בכך לפיתוח טכנולוגיות כמו הפקת אנרגיה לא קונוונציונלית, הטמנה גיאולוגית של CO2, ומיקרופלואידיקה.

 

להמשך קריאה (אנגלית)