孔隙介质中胶体球团的扩散相位作用
软凝聚态物质
2026-05-27 v1 流体动力学
地球物理
摘要
预测和控制胶体在孔隙介质中的传输是从事后处理到药物递送等应用的关键。 在这些复杂环境中，溶质梯度普遍存在，可能驱动胶体迁移，但其对宏观胶体扩散的影响仍不完全为人所知。本文结合实验和模拟来量化扩散相位如何改变胶体球团在 2D 有序/无序孔隙介质中的扩散。将一团高浓度胶体和盐引入盐浓度低的孔隙介质中，并受背景流动影响。直觉上认为，当胶体被吸引至溶质丰富的球团或排斥时，扩散应被抑制或增强。相反，我们观察到吸引情况下的纵向扩散被增强，而排斥情况下的扩散被抑制。数值模拟揭示，这一显著反转源于胶体在慢流和快流之间进行扩散相位交换，我们使用耦合的双层模型捕捉这种由快速和慢速 plug 流组成的机制。最后，我们探讨了几何无序对该机制的影响。我们的结果表明，扩散相位可显著调制胶体在具有次级和生物环境中的宏观胶体扩散。
引用
@article{arxiv.2605.04424,
title = {Diffusiophoretic dispersion of a colloidal blob in porous media},
author = {Aditya R. Pujari and Amir A. Pahlavan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.04424},
year = {2026}
}