#жидкости

Исследователи из Центра вычислительной физики МФТИ разработали автоматический метод, который позволит объективно определять момент, когда система действительно достигает равновесия в молекулярно-динамической симуляции. Вместо привычного «на глаз»-анализа они предложили точный и воспроизводимый подход, критически важный для надежного моделирования сложных молекулярных систем.

Российские ученые из МФТИ с коллегами из Института прикладной математики им. М. В. Келдыша РАН и Института физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН разработали инновационный метод для расчета равновесного распределения несмешивающихся жидкостей в пористой среде. Результаты применения этого метода можно использовать в разработках по повышению нефтеотдачи и гидрологии, а также геологического СО2-хранения.

Ученые Центра вычислительной физики МФТИ выяснили, почему жидкости сворачиваются в цилиндр в щелевых порах. Они изучили поведение несмешивающихся жидкостей в узких прямоугольных ячейках. Исследование актуально для нефтяной инженерии, материаловедения и микрофлюидики.

Микрожидкостные чипы с каналами размером порядка нескольких микрометров применяются в тех отраслях, где необходимо тщательно контролировать движение малых объемов жидкости. Сюда относится синтез ценных химических субстанций, доставка питательных веществ к клеточным культурам, транспортировка лекарственных препаратов по тонким капиллярам. Ученые Пермского Политеха выявили ранее неизвестный механизм, влияющий на течение жидкости в таких конструкциях. Это позволит увеличить точность моделирования и сделать такие чипы эффективнее.

Доцент департамента прикладной математики МИЭМ НИУ ВШЭ Роман Гайдуков смоделировал движение жидкости вокруг вращающегося диска с малыми неровностями. Разработка делает возможным предсказание поведения потока жидкости без мощных суперкомпьютеров.

Развитие промышленности привело к большим выбросам и накоплению в окружающей среде гидрофобных органических соединений (ГОС). В первую очередь это нефтепродукты и жидкое топливо. Многие из гидрофобных веществ опасны для представителей экосистемы, обладают высоким токсическим, канцерогенным и мутагенным действием на организмы, что представляет потенциальную угрозу не только для окружающей среды, но и для здоровья человека. Для их ликвидации применяются препараты, содержащие в своем составе микроорганизмы. Процессы метаболизма последних протекают в водной среде. Для того чтобы микробы смогли ликвидировать гидрофобные загрязнения, необходимо, чтобы загрязнение было растворено в воде. Существуют вещества, которые могут осуществлять смешивание масляной и водной фаз между собой. Они известны как поверхностно-активные вещества (ПАВ). Биосурфактанты, как природные ПАВ – это вторичные метаболиты, вырабатываемые микроорганизмами, растениями и животными в процессе их жизнедеятельности. Существующие химические методы обнаружения поверхностно-активных веществ трудоемки и длительны. Ученые Пермского Политеха изобрели новый, более доступный метод для оценки таких веществ, выделяемых микроорганизмами.