För extremt vattenavvisande ytor med höga kontaktvinklar, små fel där baslinjerna väljs kan ha betydande effekter på det uppmätta resultatet. Upphovsman:Maja Vuckovac
Hur vätskor avvisas av en yta, en egenskap som kallas "vätbarhet, "är viktigt för ingenjörer att utveckla flygplan som motstår isbildning, för modedesigners som utvecklar utomhusutrustning som stöter bort regn och smuts, och många andra områden. Forskare som utvecklar helt nya ytmaterial i labbet behöver också noggrann mätning av vätningsegenskaper så att de kan jämföra hur olika ytor beter sig.
I över två århundraden, standardmetoden för att definiera hur droppen och ytan interagerar har varit genom att mäta droppens "kontaktvinkel". Kontaktvinkeln är vinkeln mellan droppens kant och substratytan. Forskning vid Aalto -universitetet ifrågasätter nu metodens effektivitet. Studien publicerades i tidskriften Vetenskap .
Problemet med kontaktvinkelmetoden, enligt professor Robin Ras, är att det beror på både noggrannheten hos kameran som används för att avbilda droppen och ett subjektivt beslut av forskaren om var i bilden droppen möter ytan. När forskare och ingenjörer utvecklar alltmer vattenavvisande material, förmågan att mäta hur effektiv de är minskar eftersom felen i mätningen blir väsentligt värre när förmågan att avvisa vatten ökar.
Professor Ras team har noggrant kvantifierat de fel som uppstår vid kontaktvinkelmätningar, och hans grupp utvecklar alternativa metoder för att mäta hur vattenavvisande ytor interagerar med droppar. Nyare metoder som mäter vidhäftnings- eller friktionskrafterna mellan ytan och dropparna har inte bara färre fel, men tillåta kvantifiering i fysiska termer som är mer relevanta för ingenjörerna som utvecklar de nya materialen.
"Vi uppmuntrar forskare att ompröva relevansen av kontaktvinklar för hydrofob ytkarakterisering och föreslå kraft som nästa generations riktmärke", säger professor Ras.
Genom att öka medvetenheten hos det bredare vetenskapliga samfundet om att bättre metoder för att mäta ytvätbarhet finns där ute, Professor Ras och hans team hoppas att andra kommer att kunna göra ytterligare upptäckter som för närvarande inte kan erhållas med hjälp av traditionella mättekniker.
