I ricercatori del Complex Flow Lab della Swansea University hanno esplorato le intricate forme che emergono quando l'aria viene iniettata nel suolo. Pubblicato in Revisione fisica applicata , questi risultati potrebbero un giorno essere utilizzati per accelerare la decontaminazione dei siti industriali dismessi, che il Regno Unito ha attualmente oltre 400, 000 ettari di.

Gli esperimenti sono ingannevolmente semplici, con aria compressa iniettata in strette celle di vetro che sono strettamente imballate con sabbia e saturate con acqua. Non così semplice, tuttavia, sono le strutture spettacolarmente complesse che appaiono. Mentre l'aria spacca la sabbia bagnata, si forma un motivo che ricorda i rami degli alberi contro un cielo invernale o la rete di vasi sanguigni nel corpo.

Responsabile del Complex Flow Lab e professore associato presso il College of Engineering della Swansea University, Dottor Bjornar Sandnes, ha dichiarato:"È sorprendente vedere che sistemi molto diversi possono produrre modelli che sembrano stranamente simili. Spesso questo accade perché, in profondità sotto la superficie, condividono alcuni principi guida matematici."

Schemi complessi a parte, il principio che governa la formazione dei rami di frattura risulta essere sorprendentemente semplice.

Dott. James M. Campbell, Ricercatore post-dottorato presso la Swansea University durante tutto il progetto, spiega:"Le fratture piene d'aria prendono il percorso di minor resistenza e spingono il materiale da parte mentre si muovono in avanti. Questo crea una regione più densa attorno alla frattura che agisce come uno scudo, mantenendo altre fratture a distanza di un braccio".

Dottor Bjornar Sandnes, ha dichiarato:"Studiamo questi modelli prima di tutto perché siamo curiosi di scoprire quali meccanismi fisici modellano la forma e la funzione di queste bellissime strutture, ma anche perché questi processi sono importanti in molti sistemi naturali e industriali”.

Un esempio di ciò potrebbe essere quando un terreno è contaminato e ha bisogno di essere ripulito. L'ossidazione chimica in situ (ISCO) è una tecnica in cui il suolo viene inondato da una sostanza chimica che reagisce con l'inquinante, e lo rende innocuo. Il problema con ISCO è che ci vuole così tanto tempo perché i flussi nei terreni sono così lenti. Fratturando il suolo, percorsi ad alta conduttività possono essere generati per lo scambio di fluidi, accelerare il processo di pulizia, e riducendo i costi per l'operatore.