Твёрдое тело, содержащее поры или пустоты, в которые могут проникать жидкости или частицы.По́ристый материал — это твёрдое тело, пронизанное пустотами — порами, трещинами или каналами, — в которые могут проникать жидкости или частицы. Вспомните губку, песчаник или даже кость. Определяющая особенность не просто в наличии отверстий, а в том, что они достаточно связаны между собой, чтобы обеспечить течение, что делает поведение такого материала принципиально иным, чем у сплошного блока. Эта область находится на стыке гидродинамики и материаловедения и объясняет всё — от движения грунтовых вод до того, как работает ваша кофеварка.
Основополагающий закон был эмпирически установлен Анри Дарси в 1856 году при проектировании общественного фонтана в Дижоне, Франция. Его работа по течению воды через слои песка заложила краеугольный камень всей этой области.
Течение через пористые среды определяется геометрией поровой сети — её размером, формой и связностью. Классическая модель — закон Дарси, который гласит, что скорость течения пропорциональна градиенту давления и проницаемости материала. Однако современные исследования, как подчёркивается в названии статьи о новых уравнениях, описывающих течение, выходят за рамки простых средних величин. Они учитывают микроскопические эффекты, такие как капиллярные силы, поверхностные взаимодействия и даже дискретное, «рывками», движение молекул воды в нанопорах, где приближение сплошной среды перестаёт работать.
По́ристые материалы играют ключевую роль в фильтрации, добыче нефти и газа, очистке грунтовых вод, а также в конструкции топливных элементов и аккумуляторов, где они управляют переносом ионов и распределением жидкости.
Человеческое тело — это пористая среда: губчатая кость в бедре имеет пористость до 90%, и её архитектура оптимизирована для течения жидкости, которая питает костные клетки.
