An experimental study of the effect of motile bacteria on the fluid displacement in porous media
An experimental study of the effect of motile bacteria on the fluid displacement in porous media
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运动细菌对多孔介质流体驱替影响的实验研究
DOI：
10.1051/e3sconf/202020508008
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发表时间：
2020
影响因子：
--
通讯作者：
Dai, Sheng
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Jeong, Boyoung;Zhao, Yumeng;Kang, Dong-Hun;Dai, Sheng
多孔介质中的多相流流型很大程度上取决于流体和界面的性质，如粘度、表面张力和接触角。土壤中的微生物改变了流体和界面性质，从而可以改变多孔介质中的多相流体流动。本研究探讨了运动细菌大肠杆菌（Escherichia coli，E. coli）对微流控芯片中的流体位移模式的影响。在微流控芯片的饱和和去饱和过程中，观察到流体位移与E.colissuspension。延时摄影结果表明，大肠杆菌的存在改变了在润湿和干燥过程中的位移模式，并改变了芯片的剩余饱和度。尽管运动性对界面性质影响的研究仍然难以捉摸，但这些结果为多孔介质中多相输送的操纵以及使用活性颗粒对工业和环境流动过程的自适应控制带来了期望。
Multiphase flow patterns in porous media largely depend on the properties of the fluids and interfaces such as viscosity, surface tension, and contact angle. Microorganisms in soils change the fluid and interfacial properties, and thus can alter multiphase fluid flow in porous media. This study investigates the impact of motile bacteriumEscherichia coli(E. coli) on fluid displacement patterns in a microfluidic chip. The fluid displacement is observed during the saturation and the desaturation processes of the microfluidic chip with and withoutE.colisuspension. Time-lapse photography results show that the presence ofE.colialters the displacement patterns during the wetting and drying process and changes the residual saturation of the chip. Although studies of the impacts of motility on interfacial properties remain elusive, these results bring the expectation to the manipulation of multiphase transport in porous media and the adaptive control of industrial and environmental flow processes using active particles.
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