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【动态接触角测量】可提高表面接触角测量准确性的方法

2018-8-31 12:18:53
了解表面材料如何与液体相互作用,对于从印刷到水中回收漏油的所有事情都至关重要。能够准确可靠地分析润湿性的细节——即液体如何粘附或滑脱给定的表面材料——这是许多工业部门设计材料的关键。

他们发表在Nature Protocols上的论文中,来自阿尔托大学和中山大学的研究人员提出了一种测量润湿性的严格方法。他们建议将其作为研究界获取可靠数据的通用程序,以便在研究组之间进行比较,以促进新润湿材料的开发。


研究润湿的最常用方法是测量液滴的形状,特别是当它们接触时,固体表面和液滴之间的接触角。这种方法最初由Thomas Young在1805年发明。低接触角意味着液体会扩散并粘附在表面上;相反,高接触角意味着表面将排斥液体。

接触角的测量看起来似乎很容易实现,但是它要求研究人员获得有意义且可靠的数据。真实的表面不能通过静态接触角的单个值正确地描述,除非固体是原子级光滑且没有化学杂质的情况。但是,设计材料的实际条件很少满足这些要求。


“我们需要做的是测量在表面上生长和收缩的液滴的前进和后退接触角。然而,许多关于润湿的出版物仍然只报告了静态接触角的单一值,因此解释液体在表面上的实际行为时,缺乏准确性和可靠性,”该项工作的主要作者、博士生Tommi Huhtamäki说。


“我们周围都是重要的材料,它们的润湿性能需要精确设计。从建筑物和飞机到血液测试装置,所有材料的性能和耐久性测试都评估了接触角。至关重要的是,我们能够在共享和可靠的标准基础上进行研究,”阿尔托大学教授Robin Ras说。       【表面张力仪】利用表面张力仪辅助清洗剂的研发
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