En grupp forskare från Aalto-universitetet i Finland och Sun Yat-sen-universitetet i Kina tillhandahåller ett standardiserat tillvägagångssätt för att förbättra noggrannheten och tillförlitligheten hos kontaktvinkelmätningar av ytor.

Att veta hur ytmaterial interagerar med vätskor är avgörande för allt från tryckning till återvinning av oljespill från vatten. Att kunna noggrant och pålitligt analysera de små detaljerna om vätning - det vill säga hur en vätska vidhäftar eller glider från ett givet ytmaterial - är nyckeln till materialdesign inom många industrigrenar.

I sitt papper publicerat i Naturprotokoll , forskare från Aalto-universitetet och Sun Yat-sen-universitetet presenterar en rigorös metod för att mäta vätning. De föreslår det som en universell procedur för forskarvärlden att få tillförlitliga data, möjliggör jämförelse mellan forskargrupper för att främja utvecklingen av nya vätmaterial.

Det vanligaste sättet att studera vätning är genom att mäta formen på en droppe, särskilt kontaktvinkeln mellan en fast yta och en droppe vätska, när de kommer i kontakt. Denna metod utvecklades ursprungligen 1805 av Thomas Young. En låg kontaktvinkel betyder att vätskan sprider sig och fäster vid ytan; en hög kontaktvinkel, i kontrast, betyder att ytan kommer att stöta bort vätskan.

En kontaktvinkelmätning kan verka bedrägligt enkel att utföra, men det är krävande för forskare att få meningsfulla och tillförlitliga data. Verkliga ytor kan inte beskrivas korrekt med ett enda värde av en statisk kontaktvinkel, spara kanske fall där det fasta ämnet är atomiskt slätt och fritt från kemiska föroreningar. De faktiska förhållandena för vilka material är utformade uppfyller sällan sådana krav, fastän.

"Vad vi behöver göra istället är att mäta ett par fram- och vikande kontaktvinklar för en droppe som växer och krymper på en yta. Många publikationer om vätning, dock, rapportera fortfarande bara ett enda värde för en statisk kontaktvinkel, och därför saknar noggrannhet och tillförlitlighet när man förklarar hur vätskan faktiskt beter sig på ytan, "säger Tommi Huhtamäki, doktorand och huvudförfattare till verket.

"Vi omges av livsviktiga material vars vätningsegenskaper måste utformas med precision. Kontaktvinklar utvärderas i prestanda- och hållbarhetstester av material hela vägen från byggnader och flygplan till blodprovsenheter. Det är avgörande att vi kan utföra forskning baserad på delade och tillförlitliga standarder, "säger Robin Ras, Professor vid Aalto University.