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【動(dòng)態(tài)接觸角測(cè)量】可提高表面接觸角測(cè)量準(zhǔn)確性的方法

2018-8-31 12:18:53
了解表面材料如何與液體相互作用,對(duì)于從印刷到水中回收漏油的所有事情都至關(guān)重要。能夠準(zhǔn)確可靠地分析潤(rùn)濕性的細(xì)節(jié)——即液體如何粘附或滑脫給定的表面材料——這是許多工業(yè)部門設(shè)計(jì)材料的關(guān)鍵。

他們發(fā)表在Nature Protocols上的論文中,來(lái)自阿爾托大學(xué)和中山大學(xué)的研究人員提出了一種測(cè)量潤(rùn)濕性的嚴(yán)格方法。他們建議將其作為研究界獲取可靠數(shù)據(jù)的通用程序,以便在研究組之間進(jìn)行比較,以促進(jìn)新潤(rùn)濕材料的開發(fā)。


研究潤(rùn)濕的最常用方法是測(cè)量液滴的形狀,特別是當(dāng)它們接觸時(shí),固體表面和液滴之間的接觸角。這種方法最初由Thomas Young在1805年發(fā)明。低接觸角意味著液體會(huì)擴(kuò)散并粘附在表面上;相反,高接觸角意味著表面將排斥液體。

接觸角的測(cè)量看起來(lái)似乎很容易實(shí)現(xiàn),但是它要求研究人員獲得有意義且可靠的數(shù)據(jù)。真實(shí)的表面不能通過(guò)靜態(tài)接觸角的單個(gè)值正確地描述,除非固體是原子級(jí)光滑且沒有化學(xué)雜質(zhì)的情況。但是,設(shè)計(jì)材料的實(shí)際條件很少滿足這些要求。


“我們需要做的是測(cè)量在表面上生長(zhǎng)和收縮的液滴的前進(jìn)和后退接觸角。然而,許多關(guān)于潤(rùn)濕的出版物仍然只報(bào)告了靜態(tài)接觸角的單一值,因此解釋液體在表面上的實(shí)際行為時(shí),缺乏準(zhǔn)確性和可靠性,”該項(xiàng)工作的主要作者、博士生Tommi Huhtam?ki說(shuō)。


“我們周圍都是重要的材料,它們的潤(rùn)濕性能需要精確設(shè)計(jì)。從建筑物和飛機(jī)到血液測(cè)試裝置,所有材料的性能和耐久性測(cè)試都評(píng)估了接觸角。至關(guān)重要的是,我們能夠在共享和可靠的標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上進(jìn)行研究,”阿爾托大學(xué)教授Robin Ras說(shuō)。       【表面張力儀】利用表面張力儀輔助清洗劑的研發(fā)
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