การเปียกของพื้นผิวเป็นเรื่องยากที่จะวัดได้อย่างน่าเชื่อถือ

Anonim

กลุ่มนักวิจัยจากมหาวิทยาลัย Aalto ในประเทศฟินแลนด์และมหาวิทยาลัยซุนยัตเซ็นในประเทศจีนให้แนวทางมาตรฐานในการปรับปรุงความแม่นยำและความเชื่อถือได้ของการวัดมุมสัมผัสของพื้นผิว

การรู้ว่าวัสดุพื้นผิวมีปฏิสัมพันธ์กับของเหลวอย่างไรเป็นสิ่งสำคัญสำหรับทุกอย่างตั้งแต่การพิมพ์ไปจนถึงการรั่วไหลของน้ำมันจากน้ำ ความสามารถในการวิเคราะห์รายละเอียดของการเปียกได้อย่างถูกต้องและเที่ยงตรงนั่นคือวิธีการยึดหรือสไลด์ของของเหลวจากวัสดุพื้นผิวที่กำหนดเป็นกุญแจสำคัญในการออกแบบวัสดุในหลายสาขาอุตสาหกรรม

ในบทความที่ตีพิมพ์ใน Nature Protocols นักวิจัยจากมหาวิทยาลัย Aalto และมหาวิทยาลัย Sun Yat-sen ได้นำเสนอวิธีการในการวัดค่าความเปียกชื้นอย่างเข้มงวด พวกเขาเสนอว่าเป็นขั้นตอนสากลสำหรับชุมชนการวิจัยเพื่อให้ได้ข้อมูลที่เชื่อถือได้ช่วยให้สามารถเปรียบเทียบระหว่างกลุ่มวิจัยเพื่อส่งเสริมการพัฒนาวัสดุเปียกใหม่

วิธีที่พบบ่อยที่สุดในการศึกษาเปียกคือการวัดรูปร่างของหยดโดยเฉพาะมุมสัมผัสระหว่างผิวแข็งและของเหลวที่หล่นลงเมื่อสัมผัส วิธีนี้ได้รับการพัฒนาขึ้นเมื่อปี 1805 โดย Thomas Young มุมสัมผัสต่ำหมายถึงของเหลวจะกระจายตัวและเกาะติดกับพื้นผิว มุมติดต่อสูงในทางตรงกันข้ามหมายความว่าพื้นผิวจะขับไล่ของเหลว

การวัดมุมติดต่ออาจดูเหมือนง่ายที่จะดำเนินการ แต่ก็มีความต้องการให้นักวิจัยได้รับข้อมูลที่มีความหมายและเชื่อถือได้ พื้นผิวที่แท้จริงไม่สามารถอธิบายได้อย่างถูกต้องโดยค่าเดียวของมุมการสัมผัสแบบคงที่ยกเว้นกรณีที่ของแข็งมีความเรียบและปราศจากสิ่งสกปรกทางเคมี สภาวะจริงที่วัสดุได้รับการออกแบบไม่ค่อยตอบสนองความต้องการดังกล่าวแม้ว่า

"สิ่งที่เราต้องทำแทนคือการวัดคู่ของ advancing และ receding มุมติดต่อของหยดที่เติบโตและหดตัวลงบนพื้นผิวหลายสิ่งพิมพ์เปียกอย่างไรก็ตามยังคงรายงานเฉพาะค่าเดียวของมุมติดต่อแบบคงที่และดังนั้น ขาดความถูกต้องและความน่าเชื่อถือเมื่ออธิบายว่าของเหลวมีพฤติกรรมอย่างไรบนพื้นผิว "Tommi Huhtamäkiนักศึกษาปริญญาเอกและผู้เขียนหลักของงานกล่าว

"เราล้อมรอบด้วยวัสดุสำคัญที่มีคุณสมบัติในการเปียกต้องได้รับการออกแบบอย่างแม่นยำมุมการติดต่อได้รับการประเมินในการทดสอบสมรรถนะและความทนทานของวัสดุตลอดทางจากอาคารและเครื่องบินไปยังอุปกรณ์ทดสอบเลือดเป็นสิ่งสำคัญที่เราสามารถดำเนินการวิจัยได้ ตามมาตรฐานที่ใช้ร่วมกันและเชื่อถือได้ "Robin Ras ศาสตราจารย์จาก Aalto University กล่าว

menu
menu