Флюид, нанофлюид

Флюид - любое вещество, поведение которого при деформации может быть описано законами механики жидкостей.
Термин «флюид» был введен в науку в 17 веке для обозначения гипотетических жидкостей, с помощью которых объясняли некоторые физические явления и образование горных пород.
Примеры таких флюидов: теплород Р. Бойля (1673), флогистон Г. Шталя (1697), первичный раствор Т. У. Бергмана (1769) и др.
С развитием науки содержание понятия флюида изменилось.
Реологическими и геологическими исследованиями доказано, что все реальные тела, какими бы твердыми они не казались, под действием длительных тангенциальных нагрузок ведут себя как жидкости.
Если время t действия внешней силы, вызывающей в теле касательные напряжения, значительно меньше времени релаксации (tr), то тело ведет себя упруго.
При t>tr тело ведет себя как жидкость, т. е. течет.
В геологических процессах, длительность которых нередко измеряется миллионами лет, в качестве флюида могут выступать не только газ, водные растворы, нефть, ил, магма, но и глина, соли, гипс, ангидриды, известняки и другие твёрдые вещества.

Пластовый флюид - любая жидкость, которая встречается в порах горной породы.
В процессе бурения нефтяной или газовой скважины могут встречаться пласты, содержащие разные флюиды, такие как различная насыщенные нефтью, газом и водой.
Жидкости, обнаруженные в пласте, называются пластовыми жидкостями.

Буровой флюид
В геотехнической инженерии буровой флюид, также называемый буровым раствором, используется для бурения скважин в горной породе.

Нанофлюиды - это жидкости, используемые в разведке, которые включают, по крайней мере, 1 добавку, которая является наноматериалом.
Материалы, структура и система веществ которых оптимизирована на атомном уровне, называются наноматериалами и обычно имеют размер менее 100 нанометров (по крайней мере, в 1 измерении).
Наноматериалы проявляют различные интересные свойства, предсказанные законами квантовой механики.

Нанофлюиды в их коллоидном состоянии могут преодолеть ограничения функциональных возможностей сыпучих материалов, связанные с бурением и добычей, потому что эти ультратонкие частицы имеют очень низкую концентрационную потребность и неограниченный доступ к внутренним и внешним поверхностям пластов вблизи ствола скважины, что может позволить им предотвращать проблемы, связанные с бурением и добычей, а не просто контролировать их.

Это достигается за счет чрезвычайно высокого отношения поверхности наночастиц к объему, что позволяет очень низкой концентрации наночастиц достигать тех же эффектов, что и объемные материалы.
Это свойство можно визуализировать, взяв куб со стороной длины s.
Тогда его общая площадь поверхности (TSA) будет 6s², а его объем будет s³.
Если мы нарежем этот куб пополам, его TSA 2^х получающихся кубоидов будет равен 8s², и если мы разрежем его пополам еще раз, TSA станет 10s², при этом объем остается неизменным!
Этот эффект проявляется во всех формах и имеет огромное значение в химических реакциях, потому что гораздо большее количество частиц доступно для реакции, что означает, что можно получить больший выход при тех же количествах, что и входные.