多孔介质实验室成像与开放科学实践的趋势

理解多孔介质中的过程对广泛的环境、能源和地球科学应用具有根本性意义。这些过程包括多相流体输运、界面动力学、反应性转化以及与固体或微生物组分的相互作用，所有这些均由流体-流体和流体-固体界面处的润湿性、毛细作用和反应性输运所主导。基于实验室的多尺度成像为这些现象提供了关键洞察，实现了从纳米到米尺度的直接可视化和定量表征。这对于推进预测模型和优化地下及工程多孔系统的设计至关重要。本综述对与多孔介质研究相关的成像技术进行了综合概述，强调了每种方法可提供的信息类型、其对多孔介质系统的适用性及其固有的局限性。我们重点介绍了如何将成像数据与定量分析和建模相结合，以将孔隙尺度机制与连续介质尺度行为联系起来，并批判性地讨论了当前面临的挑战，如有限时空分辨率、样本代表性和受限的数据可及性。我们对实验和计算多孔介质研究中的开放科学趋势进行了深入分析，发现尽管开放获取出版已变得普遍，但成像数据和分析代码的可用性仍然有限，通常仅限于“应要求提供”。最后，我们强调了开放共享成像数据集的重要性，以实现可重复性、促进跨学科整合，并支持多孔介质系统稳健预测框架的开发。