技術(shù)文章 / Technical articles
接觸角測(cè)量?jī)x到底是什么樣的儀器？這個(gè)問(wèn)題本來(lái)很好回答。但是，特別是近年來(lái)，隨著接觸角測(cè)量技術(shù)的發(fā)展，人員越來(lái)越多的重視科學(xué)真相的情況下，接觸角測(cè)量?jī)x廠商有時(shí)自己都被搞暈了。
看看這個(gè)表格的描述中對(duì)于接觸角測(cè)量?jī)x的核心功能，即接觸角測(cè)量算法的描述。
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Method |
Assumed shape |
Range (recomm.) |
For dynamic measurement? |
For asymmetric drops? |
|---|---|---|---|---|
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Young Laplace |
Circle under influence of gravity |
20° to 180° |
No |
No |
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Ellipse (Tangent-1) |
Ellipse |
10° to 120° |
Yes |
Yes. but not recommended in the case of strong asymmetry (e.g. measurement with a tilting table) |
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Tangent |
Polynomial fit |
10° to 180° |
Yes |
Yes |
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Circle |
Circle |
0° to 20° |
No |
No |
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Height/Width |
Circle |
0° to 20° |
No |
No |
這是一個(gè)自稱行業(yè)的公司在使用手冊(cè)里對(duì)于接觸角測(cè)量?jī)x算法的描述。從描述中，我們可以看出如下幾點(diǎn)：
1、該公司能夠提供Young-Laplace方程算法，但這個(gè)算法無(wú)法用于20度以下的角度測(cè)量，無(wú)法用于非軸對(duì)稱條件下的接觸角測(cè)量。
但是，事實(shí)的情況下，98%以上的接觸角液滴形狀為非軸對(duì)稱的。這一方面是由于儀器本身設(shè)計(jì)缺陷造成的，如樣品的上表面不水平會(huì)導(dǎo)致左、右角度不一致等。另一方面是由于材料表面本身存在的化學(xué)多樣性、異構(gòu)性以及表面粗糙度造成的。后者是無(wú)法避免的。
因而，他們這個(gè)寫法的點(diǎn)告訴我們，Young-Laplace方程是界面化學(xué)領(lǐng)域用于分析接觸角的的算法，但很不幸，這個(gè)算法無(wú)法用于98%條件下的接觸角測(cè)量。
2、橢圓擬合法的接觸角測(cè)量
只能應(yīng)用于120度以下的角度測(cè)量以及左、右角度偏差不是很大的樣品測(cè)量。
3、圓和寬度法用于20度以下的角度測(cè)量。
4、切線法用于10-180度的角度測(cè)量。
顯然，該公司強(qiáng)調(diào)的重點(diǎn)在于切線法，因?yàn)榭蛇m用范圍更大。
但是，切線法僅僅是簡(jiǎn)單的幾何曲線量角技術(shù)，與界面化學(xué)無(wú)法，測(cè)值結(jié)果與界面化學(xué)的的Young-Laplace方程擬合的重復(fù)性以及可比性沒(méi)有。
那么問(wèn)題回來(lái)了。對(duì)于無(wú)法測(cè)試98%樣品的Young-Laplace方程擬合技術(shù)的接觸角測(cè)量?jī)x，他還算是一臺(tái)合格的接觸角測(cè)量?jī)x？答案是顯然的。而在采用切線法的接觸角測(cè)量?jī)x是已經(jīng)失去的“接觸角測(cè)量”的本來(lái)意義了。
所以，結(jié)論是，接觸角測(cè)量?jī)x應(yīng)該是一臺(tái)能夠采用Young-Laplace方程擬合技術(shù)，可分析非軸對(duì)稱條件下的界面化學(xué)分析儀器。那么，有這樣的儀器嗎？
回答是肯定的，找美國(guó)科諾中國(guó)戰(zhàn)略投資公司上海梭倫，我們提供擁有技術(shù)的阿莎算法，可以分析非軸對(duì)稱條件下的接觸角值，能夠測(cè)試3D接觸角值。
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因而，作為結(jié)論，接觸角測(cè)量?jī)x的算法的評(píng)估與區(qū)別應(yīng)該是這樣的：
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Method 方法 |
Assumed shape 假設(shè)形狀 |
Range (recomm.) 范圍 |
For dynamic measurement? 動(dòng)態(tài)接觸角 |
For asymmetric drops? 非軸對(duì)稱液滴 |
| ADSA-RealDrop（阿莎） |
RealDrop or TrueDrop 界面化學(xué)分析領(lǐng)域98%以上樣品為非軸對(duì)稱的樣品 |
0-180 | Yes | Yes |
| Young Laplace | Circle under influence of gravity | 20° to 180° | No | No |
| Ellipse (Tangent-1)（橢圓） | Ellipse | 10° to 120° | Yes | Yes. but not recommended in the case of strong asymmetry (e.g. measurement with a tilting table) |
| Tangent（切線法） | Polynomial fit | 10° to 180° | Yes | Yes |
| Circle（圓擬合） | Circle | 0° to 20° | No | No |
| Height/Width（寬高法 | Circle | 0° to 20° | No | No |
