Ymchwil Prifysgol Abertawe'n helpu i dorri tir i lanhau'r tir

Sylwer bod y dudalen hon wedi cael ei harchifo ac nid yw'n cael ei diweddaru mwyach.

Mae ymchwilwyr yn Labordy Llifoedd Cymhleth Prifysgol Abertawe wedi bod yn archwilio'r siapiau cywrain sy'n ymddangos pan gaiff aer ei chwistrellu i mewn i bridd. Wedi'u cyhoeddi yn Physical Review Applied, gellid defnyddio'r canfyddiadau hyn rhyw ddydd i gyflymu dad-ddifwyno safleoedd tir llwyd diwydiannol – mae dros 400,000 hectar ohono yn y Deyrnas Unedig ar hyn o bryd.

Craciau fel canghennau coeden a grewyd yn naturiol drwy chwistrellu aer i mewn i dywod gwlyb.

Branching tree of cracks created by injecting air into wet sand-Bjornar SandnesMae'r arbrofion yn hynod syml. Caiff aer cywasgedig ei chwistrellu i'r celloedd gwydr cul sydd wedi'u pacio'n dynn â thywod a'u trochi â dŵr. Yr hyn nad yw mor rhwydd, fodd bynnag, yw'r strwythurau aruthrol gymhleth sy'n ymddangos. Wrth i'r aer gracio'r tywod gwlyb ar agor, mae patrwm yn ffurfio sy'n ein hatgoffa o ganghennau coeden yn erbyn awyr y gaeaf neu'r rhwydwaith o bibellau gwaed yn y corff.

Meddai Arweinydd ac Athro Cysylltiol Labordy Llifoedd Cymhleth Coleg Peirianneg Prifysgol Abertawe, Dr Bjornar Sandnes, "Mae'n rhyfeddol gweld y gall systemau gwahanol iawn greu patrymau sy'n edrych yn arswydus o debyg. Yn aml mae hyn am eu bod, yn ddwfn o dan y wyneb, yn rhannu rhyw egwyddor fathemategol arweiniol."

Bjornar Sandnes

Detholiad o batrymau cracio a geir wrth amrywio pa mor gyflym mae aer yn cael ei bwmpio i mewn i’r gell.

Ac eithrio patrymau cymhleth, ymddengys fod yr egwyddor sy'n rheoli ffurfiad y canghennau toriad yn hynod syml.

Esbonia Dr James M. Campbell, ymchwilydd ôl-ddoethurol ym Mhrifysgol Abertawe drwy gydol y prosiect, "Mae'r toriadau llawn aer yn dilyn llwybr y gwrthsafiad lleiaf ac yn gwthio'r deunydd o'r neilltu wrth symud ymlaen. Mae hyn yn creu ardal ddwysach o amgylch y toriad, sy'n gweithredu fel gorchudd, gan gadw toriadau eraill ar hyd braich."

 

Meddai Dr Bjornar Sandnes, "Rydym yn astudio'r patrymau hyn yn bennaf am ein bod yn chwilfrydig i ddysgu pa ddulliau ffisegol sy'n siapio ffurf a swyddogaeth y strwythurau hardd hyn, ond hefyd am fod y prosesau'n bwysig mewn nifer o systemau naturiol a diwydiannol."

Un enghraifft o hyn yw pan fo angen glanhau pridd ar ôl iddo gael ei ddifwyno. Mae ocsideiddio cemegol yn y fan a'r lle (ISCO) yn dechneg lle caiff y pridd ei foddi mewn cemegyn sy'n adweithio â'r difwynydd, gan ei wneud yn ddiniwed. Y broblem gydag ISCO yw ei fod yn cymryd amser hir iawn, oherwydd mae'r llifoedd yn y pridd mor araf. Drwy dorri'r pridd, gellir creu llwybrau dargludedd uchel ar gyfer cyfnewid hylif, gan gyflymu'r broses lanhau a lleihau'r costau gweithredu.