Ученые используют наночастицы для характеризации процессов разрушения горных пород

Источник: geissler.ru

Команда ученых, работающих по Геотермической программе Стенфордского Университета (Stanford Geothermal Program) сообщила о том, что получен весьма значительный результат применения наночастиц при исследованиях скальных образований. Американским ученым удалось подтвердить концепцию применения наночастиц для трассирования трещинообразования.

Результат получен группой выпускников Стенфордского Университета под научным руководством проф. естествознания Роланда Хорне (Roland N. Horne). Проект, по которому работает группа проф. Хорне, финансируется Министерством Энергетики США с целью ускорения технологических разработок по созданию усовершенствованных геотермических систем (Enhanced Geothermal Systems – EGS). Эти исследования должны помочь ученым глубже изучить процессы разрушения в геотермических резервуарах и, соотвественно, повысить точность их моделирования и предсказания поведения. Успешные исследования, проводимые в проекте, ведут к дальнейшим разработками EGS – экологически чистых технологий получения электроэнергии, столь актуальных на всей территории США.

Основная цель Стенфордского проекта – использование наночастиц как сенсоров подповерхностных разрушений. Первоначальные эксперименты по впрыскиванию наночастиц в породы являлись базой научной предпосылки. Важным при этом было доказать возможность восстановления информации от наночастиц после их введения в скальную породу и продемонстрировать, что впрыснутые наночастицы не оказываются поглощенными пористыми образованиями. Последнее обстоятельство диктовалось предположением о наличии сильных внутрискальных гидравлических, химических или электростатических эффектов.

Для исследования процессов динамики наночастиц ученые разработали специальную суспензию на основе наночастиц диоксида кремния (SiO2), которую впрыскивали под давлением внутрь массивов песчаника. Наночастицы, прошедшие через пористую породу, регистрировали в потоках воды под скальными образованиями, а затем восстанавливали.