- Strona główna/
- Lista autorów/
- Grupy badawcze/
- Systemy Porowate
Systemy Porowate
Skład grupy
Lider grupy
Członkowie grupy
Fajt MichałWydział Geologii, Geofizyki i Ochrony ŚrodowiskaKatedra Surowców Energetycznych- Fheed AdamWydział Geologii, Geofizyki i Ochrony ŚrodowiskaKatedra Surowców Energetycznych
- Kwatera PiotrWydział Geologii, Geofizyki i Ochrony ŚrodowiskaBiuro administracyjne wydziału
- Lasek JuliaWydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska
- Machowski GrzegorzWydział Geologii, Geofizyki i Ochrony ŚrodowiskaKatedra Surowców Energetycznych
- Mazur-Rosmus WeronikaWydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska
- Schneider ZofiaWydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska
- Stefańska AnnaWydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska
Informacje o grupie
| Słowa kluczowe | porowatośćprzepuszczalnośćdyfuzjatensor dyfuzjitraktografiamózghydrożeleukłady anizotropoweukłady izotropowezłoża węglowodorówwodórsekwestracja CO2 |
|---|---|
| Opis zakresu działań | Działania zespołu badawczego Systemy Porowate koncentrują się na aspektach teoretycznych i aplikacyjnych dotyczących wykorzystania zjawiska Magnetycznego Rezonansu Jądrowego (MRJ) i metod komplementarnych, w geofizyce i geologii, biomedycynie, chemii i inżynierii materiałowej do badania systemów porowatych. W szczególności dotyczy to obrazowania dyfuzji cząsteczek wody w obecności heterogenicznych gradientów pola magnetycznego z wykorzystaniem technik takich jak DWI, DTI, BSD-DTI, jak również badania populacji protonów (1H) w różnych układach porowatych w wysokich i niskich polach magnetycznych z zastosowaniem technik relaksometrii spinowo-sieciowej, T1 i spinowo-spinowej, T2. Prowadzimy szeroką gamę badań dotyczących struktury porowej skał i innych materiałów porowatych spotykanych w biologii, medycynie i inżynierii materiałowej. Specjalizujemy się w badaniach MRJ w niskim polu magnetycznym, a także w bardzo wysokim gradiencie pola magnetycznego. Prowadzimy również aktywną współpracę z laboratoriami wyposażonymi w skanery kliniczne oraz przedkliniczne, działające w wysokim i bardzo wysokim polu magnetycznym. Zajmujemy się także analizą i integracją wyników otrzymanych z badań MRJ, z danymi pochodzącymi z wykorzystania innych metod fizycznych, takich jak mikrotomografia rentgenowska (μCT), porozymetria rtęciowa, reologia. W ramach prac badawczych analizujemy porowatość i przepuszczalność materiałów, a także prowadzimy prace z zakresu obrazowania przestrzeni porowej. Zajmujemy się ponadto kompleksową analizą dyfuzji molekuł wody (posiadamy patenty międzynarodowe dotyczące kalibracji skanerów MRJ w obecności niejednorodnych gradientów pola magnetycznego) oraz czasów relaksacji T1, T2 (z uwzględnieniem procesów wymiany chemicznej i dyfuzyjnej, a także w obecności gradientów indukowanych). Mamy doświadczenie zarówno ze skałami zbiornikowymi (łupki, piaskowce, węglany), jak również z innymi, naturalnymi i syntetycznymi, materiałami porowatymi o szerokim spektrum rozmiaru porów (mikropory < 2 nm, mezopory 2-50 nm, makropory > 50 nm), takimi jak hydrożele, zeolity czy tkanki biologiczne. Podejmujemy się badań geofizycznych, biomedycznych i materiałowych. Badania prowadzimy w wyspecjalizowanym laboratorium tomografii i spektroskopii magnetycznego rezonansu jądrowego (LaTiS), działającym przy Katedrze Surowców Energetycznych WGGiOŚ AGH. W naszym zespole pracują osoby o zróżnicowanym wykształceniu, obejmującym fizykę, bioinżynierię, geologię, geofizykę i chemię. |
| Jednostka wiodąca | Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska |
| Projekty badawcze / Prace komercyjne | |
| Współpraca |
|
| Aparatura | |
| Laboratoria |
|
| Oferta badawcza | Określanie parametrów systemów porowatych (skały, hydrożele, polimery, tkanki biologiczne) • Porowatości z użyciem relaksometrii T2 z minimalnym czasem echa 40 µs w bardzo niskim polu 0,05 T. • Porowatości w cienkich warstwach o grubości nawet kilku mm. • Rozkładu wielkości porów z możliwością symulacji ciśnienia złożowego. • Estymacja przepuszczalności. • Rozpoznanie rodzaju płynów wypełniających przestrzeń porową dzięki wykorzystaniu mapowania T1-T2 oraz badaniom dyfuzyjnym D-T2. • Stopnia związania płynów w próbce na podstawie analizy energii desorpcji uzyskanej z eksperymentów korelacyjnych T1-T2. • Profili nasycenia przestrzeni porowej. • Indeksu wodorowego i zawartości wody wolnej, kapilarnej i związanej np. w minerałach ilastych czy materii organicznej. • Obrazowanie przestrzeni porowej 2D oraz 3D. • Obrazowanie dyfuzyjne (obrazowanie ważone dyfuzyjnie - DWI, obrazowanie tensora dyfuzji- DTI)., Opracowywanie własnych, innowacyjnych rozwiązań do analizy systemów porowatych np: • Metoda precyzyjnego określania porowatości w pełnym zakresie (również nanoporowatości) oraz jej typów (dla łupków, skał krzemianowych i skał typu „tight") uwzględniająca i eliminująca sygnały pochodzące od matrycy, grup OH, materii organicznej, minerałów ilastych. • Oprogramowanie do odwrotnej transformaty Laplace’a (ang. Inverse Laplace Transform, ILT) – własne algorytmy do ILT 1D i 2D. • Program BSD-DTI – do analizy i wizualizacji współczynników i tensora dyfuzji wraz z funkcjonalnością zoptymalizowaną do analizy badań mięśnia sercowego. • Metoda badania współczynników i tensora dyfuzji w eksperymentach DWI i DTI, również za pomocą BSD-DTI (chroniona patentami w US, JP, EU: PL, GER, GB, FR). • Schemat oceny natężenia przepływu płynów przez przestrzeń porową bazujący na obrazowaniu dyfuzyjnym SE-DWI 2D. • Metoda charakterystyki wąskich przestrzeni porowych skał dzięki wykorzystaniu obrazowania w wysokim polu magnetycznym, profilowania T2 i obrazów mikrotomograficznych. • Sposób rozpoznania nieregularnej porowatości typu „vug” na podstawie FFI, BVI i CBW oraz charakterystyki widma relaksacyjnego T2., Prowadzenie badań interdyscyplinarnych • Korelacja badań NMR z czynnikami geologicznymi, w tym sedymentacyjnymi. • Badanie relacji pomiędzy geometrią porów a czynnikami diagenetycznymi i zdolnościami zbiornikowymi skał osadowych. • Badania struktury wewnętrznej materiałów konstrukcyjnych, w tym kompozytów, analiza mikrospękań, szczelin krytycznych, mikroporowatości odspojeniowej. • Prace nad rozwojem metod MRJ do badań biomedycznych: diagnostyka mięśnia sercowego i naczyń wieńcowych, parametryzacja stanu komórek macierzystych z krwi pępowinowej in vitro i in vivo. • Analiza krzywych porozymetrycznych w funkcji rozmiarów porów i/lub ciśnienia: dystrybucja średnic porów, rozkład powierzchni właściwej porów, kształt porów. • Badanie dynamiki wody w układach o rozmiarze porów < 1 μm. • Badania reologiczne polimerów i hydrożeli. |
| Udział w konferencjach |
|
badawczo-dydaktyczne
nieakredytowaneDane kontaktowe
| Kontakt | Artur T. Krzyżak |
|---|---|
| Adres | al. Mickiewicza 30, pawilon A-0, III piętro, pok. 306 |
| Numer kontaktowy | 12 617 52 91 |
| akrzyzak@agh.edu.pl | |
| Strona internetowa | https://kse.agh.edu.pl/systemy-porowate/ |