percolazione
percolazione
Lento passaggio di un liquido attraverso un solido filtrante con percorso diramato, simile alla discesa in profondità delle acque pluviali attraverso rocce permeabili e ben diversa dalla semplice filtrazione. Artificialmente è possibile ottenere una percolazione in appositi impianti (percolatori), al fine di attuare certe interazioni tra liquido e solido (adsorbimento, scambio ionico, depurazione biologica ecc.). Negli ultimi decenni sono stati studiati vari modelli matematici in grado di descrivere i fenomeni percolativi incontrati in molti ambiti applicativi. Il primo semplice modello matematico fu proposto nel 1957 ed è noto come modello di Broadbent e Hammersley. Su di esso si basa la moderna teoria della percolazione. Il modello originario assimila la percolazione al passaggio di un fluido attraverso un mezzo poroso rappresentato da un reticolo cubico. Il passaggio del fluido tra le facce opposte di un cubo elementare è modellato come un fenomeno aleatorio. Questo semplice modello si è offerto a una vasta gamma di applicazioni nei più diversi campi, che fossero riconducibili a un sistema macroscopico globalmente connesso ma le cui connessioni sono realizzate a livello microscopico in modo stocastico. Ne sono esempi lo studio delle proprietà di conducibilità elettrica di miscele conduttore-isolante, la caratterizzazione delle proprietà magnetiche di leghe formate da metalli magneticamente differenti, l’analisi dei fenomeni critici, il movimento di particelle di solvente in un foglio (cromatografia), il percorso di un flusso di petrolio negli strati rocciosi e così via. La teoria della percolazione studia, con gli strumenti della teoria della probabilità, le proprietà di connessione di grafi aleatori che modellizzano il percorso stocastico di una particella in un reticolo.