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測量超疏水材料接觸角會遇到哪些障礙?

  接觸角值一般采用視頻光學接觸角測量法來進行測量，視頻光學法是通過直接觀測液體在固體表面形成的液滴的測量方法，通過測量液滴的形狀，尤其是其與固體表面相接觸處的液面形狀，來確定液體在固體表面的接觸角θ。

  至于接觸角值的可重復性，對于通常的樣品表面，我們遇到過的比較完美的工業產品表面的接觸角測量的可重復性在1°以內（接觸角值在100-120°范圍），這一重復性包括前進接觸角測量的可重復性和采用固定操作步驟而獲得的所謂的靜態接觸角值的可重復性。但我們也時常遇到一些樣品，即使同樣采用固定操作步驟，獲得的靜態接觸角值的可重復性或波動幅度在3-5°。

  對于普通的樣品表面，如果其接觸角滯后性的幅度在幾十度的范圍，一般情況下，前進接觸角值的可重復性要比靜態接觸角值的可重復性好得多。靜態接觸角值的可重復性，即使采用固定操作步驟，在很大程度上取決于難免存在的、微小的操作上的差異可能對液滴最后展現的接觸角值的影響，而這又與樣品本身的屬性緊密相關。

  如果樣品表面本身不符合表面屬性基本均勻這一前提，那么測量得到的數值的波動幅度不但受到測量過程中許多細節的影響，更是包括了樣品表面本身的屬性波動。那么在測量超疏水材料接觸角一般會遇到哪些障礙呢？

  使用光學接觸角測量儀測量接觸角首先需要將液滴轉移到材料表面，但是由于材料的超疏水特性，液滴總是粘附在注射針的頂端，很難轉移到材料表面。如果過分增大液滴的體積，利用重量把液滴轉移下來，過大的液滴會增加準確測量接觸角的難度。有人不得不用手指輕彈注射針抖落液滴，這也不是規范的實驗操作。非接觸式注液是目前解決這個問題的好方法。

  非接觸式注液是指在注射器上安裝一個針嘴，通過注射泵的脈沖推射液滴，使液滴直接落到材料表面上。這種注液方式完全避免了液滴在注射針針頭上的黏附，徹底解決了液滴轉移的問題。非接觸式注液打破了傳統注射單元只能控制注射速度的局限，完美地將注射速度和注射加速度結合在一起，解決了超疏水材料接觸角測量的大障礙—液滴“包針”問題。