Gennemtrængelighed

Gennemtrængelighed er en målelig egenskab, der beskriver, hvor let et materiale eller en grænse tillader passage af et andet stof. Begrebet bruges bredt til passage af væsker, gasser og ioner samt elektromagnetisk stråling og ændrer sig med temperatur, tryk, porøsitet og grænsefladens struktur.

I geologi og hydrologi beskriver gennemtrængelighed, hvor let vand kan strømme gennem jord og klipper. Her bruges begreberne permeabilitet og hydraulisk konduktivitet. Darcy’s lov giver forholdet Q = K A Δh / L, hvor K er hydraulisk konduktivitet (målt i m/s). Intrinsic permeabilitet k beskriver porestrukturen i materialet (målt i m² eller i Darcy). Eksempel: sand har typisk høj gennemtrængelighed, ler lav.

I materialvidenskab og membranteknik beskrives gennemtrængelighed som forholdet mellem stofdiffusion og opløselighed i et materiale. Den såkaldte permeabilitet P kan beskrives som P = D · S, hvor D er diffusionstal og S er opløselighed. Enheder og præcis definition varierer med kontekst og stof, men begrebet bruges til at vurdere, hvor hurtigt gas eller væske passerer gennem et materiale som polymerer eller membraner.

I biologi og medicin spiller gennemtrængelighed en central rolle for næringsoptagelse og lægemiddeltransport. Cellemembraner begrænser eller tillader passage af ioner og molekyler gennem porer, transportproteiner og membranproteiner. Gennemtrængelighed varierer mellem væv og kan ændres ved sygdom, inflammation eller behandling.

Faktorer som temperatur, tryk, porøsitet og kemiske potentialer påvirker gennemtrængelighed. Den kan måles ved laboratorietest såsom diffusionstest, permeabilitetstest og tracer-forsøg i geologi eller ved membran-test i materialvidenskab. Forandringer i gennemtrængelighed har betydning for vandressourcer, miljøbeskyttelse, industri og sundhedssektoren.