p Pesquisadores do Instituto de Ciência Industrial da Universidade de Tóquio (IIS) relatam um novo modelo físico que mostra como a topologia de um material poroso influencia a separação de fases de misturas binárias. O modelo usa duas variáveis, o campo de densidade de uma estrutura porosa e o campo de composição de uma mistura binária, para mostrar que a topologia tem efeitos muito diferentes na separação de fases, dependendo da estrutura porosa ser aleatória e 2-D ou 3-D. O estudo pode ser lido em Avanços da Ciência . p Professor IIS Hajime Tanaka, quem liderou o estudo, explica essa demixagem, a separação de fases de misturas binárias, em materiais porosos depende de dois fatores. "Separação de fase, a molhabilidade da superfície e a estrutura geométrica do poro estão todas interligadas. A estrutura depende do tamanho e da topologia. É muito difícil estudar topologia. "

p A compreensão dessa influência tem aplicações em campos amplamente diferentes, incluindo bateria, diagnósticos médicos e extração de óleo.

p Estudos anteriores geralmente assumiram que os poros podem ser aproximados a uma montagem de cilindros retos, Mas na realidade, as formas são aleatórias, e pode assumir diferentes topologias, complicando a cinética da separação. Para entender esses efeitos, Tanaka e seu colaborador, Dr. Ryotaro Shimizu, desenvolveu um novo modelo de campo de fase para observar como duas substâncias misturadas se separam quando imersas em um material poroso em diferentes níveis de molhabilidade da superfície e duas topologias diferentes, 2-D ou 3-D. O modelo mostrou uma relação clara entre desmistura e umidade, mas um que foi muito influenciado pela topologia.

p "Apenas as estruturas porosas 3-D podem ser bicontínuas, "disse Shimizu.

p O significado dessa distinção leva a conformações únicas em estruturas 3-D que Shimizu chama de "estruturas de rede dupla". O resultado é uma cinética diferente na separação de fases devido a diferentes topologias na estrutura dos poros.

p "Nosso estudo mostra que a diferença na geometria dos poros causa diferenças drásticas na separação de fases, "disse Tanaka.