Mikroskopet är 1000 gånger mer exakt än dagens teknik, möjliggör skapandet av vätningskartor som ett nytt koncept för hydrofob ytkarakterisering.

Vätning är ett vardagsfenomen som representerar hur väl vätska sprider sig på en yta. När vatten kommer i kontakt med ett extremt vattenavvisande medel, eller "superhydrofob" yta, droppar pärla ihop sig och rulla av lätt. Aalto-universitetets forskare har utvecklat en mätteknik som kallas Scanning Droplet Adhesion Microscopy (SDAM) för att förstå och karakterisera vätningsegenskaperna hos superhydrofoba material.

"Vårt nya mikroskop kommer att främja förståelsen av hur vätning uppstår från ytmikrostrukturer. Mätinstrumentet kan också upptäcka mikroskopiska defekter på ytan, vilket skulle kunna göra det möjligt för beläggningstillverkare att kontrollera kvaliteten på materialen. Defekter i självrengöring, anti-isbildning, anti-imning, korrosionsskydd eller anti-biopåväxtprodukter kan skada hela ytans funktionella integritet, " förklarar professor Robin Ras från Aalto University School of Science.

SDAM är extremt känsligt och 1000 gånger mer exakt än de nuvarande toppmoderna vätkarakteriseringsmetoderna. Den har också förmågan att mäta små funktioner och inkonsekvenser av ytor med mikroskalaupplösning. Befintliga instrument för att mäta droppvidhäftningskrafter upptäcker bara krafter ner till mikronewtonnivå – inte tillräckligt känsliga för superhydrofoba ytor.

"Vi har använt en droppe vatten för att mäta en vattens avstötande egenskaper genom att registrera den mycket lilla nanonewton-kraften när droppen berör ytan och när den separerar från ytan. Genom att mäta på många platser med mikrometeravstånd mellan mätningen poäng, vi kan konstruera en tvådimensionell bild av ytans avstötningsförmåga, kallas en vätningskarta, " förklarar professor Quan Zhou från Aalto University School of Electrical Engineering.

Vätningskartor är ett nytt koncept för hydrofob ytkarakterisering och öppnar ett fönster för att undersöka struktur-egenskapssamband vid ytvätning.

Tills nu, "kontaktvinkelmätning" har varit den typiska metoden för att mäta vätningsegenskaper hos ytor. Det är benäget att få felaktigheter, fastän, för ytor som är mycket avvisande mot vätska. Till skillnad från kontaktvinkelmätning, SDAM kräver ingen direkt siktlinje, vilket gör det möjligt att mäta ojämna ytor som tyg eller biologiska ytor. SDAM kan också upptäcka vätningsegenskaper för mikroskopiska funktionella funktioner som tidigare var mycket svåra att mäta. Dessa mikroskopiska funktioner är viktiga i många biochips, kemiska sensorer och mikroelektromekaniska komponenter och system.