Strukturen hos en partikelpackning kan karakteriseras av dess porositet och koordinationstal. Porositeten är den del av den totala volymen som inte upptas av partiklar. Koordinationstalet är det genomsnittliga antalet partiklar som är i kontakt med en given partikel.
Packningen av partiklar i ett slutet utrymme påverkas av ett antal faktorer, inklusive formen på partiklarna, storleken på partiklarna och mängden inneslutning.
För sfäriska partiklar är den tätaste packningen den ansiktscentrerade kubiska (fcc) strukturen. I fcc-strukturen är varje partikel i kontakt med 12 andra partiklar.
För icke-sfäriska partiklar är den tätaste packningen ofta inte känd. Det finns dock ett antal metoder som kan användas för att uppskatta den tätaste packningen.
En metod för att uppskatta den tätaste packningen är rcp-metoden (random close packing). rcp-metoden innebär att generera ett stort antal slumpmässiga partikelkonfigurationer och sedan välja konfigurationen med lägst porositet.
En annan metod för att uppskatta den tätaste packningen är Monte Carlo-metoden. Monte Carlo-metoden går ut på att simulera packningen av partiklar genom att slumpmässigt flytta partiklar och sedan acceptera eller förkasta rörelser baserat på systemets energi.
Packningen av partiklar i ett begränsat utrymme kan användas för att designa material med specifika egenskaper. Till exempel kan material med hög porositet användas som filter, medan material med högt koordinationstal kan användas som starka material.
Packningen av partiklar i ett begränsat utrymme är ett komplext problem som fortfarande inte är helt förstått. Det finns dock ett antal metoder som kan användas för att uppskatta den tätaste packningen och för att designa material med specifika egenskaper.
