接触角测量仪是界面化学领域用于测试并评估固体以及固液界面物理化学性质的基础仪器,自1946年zisman教授团队发明以来,历经多年发展,长期以来停留在量角器阶段。随着计算机技术的发展,过程中有日本、德国、美国的仪器厂商实现了量角器的简单量角、WH法向圆和椭圆阶段的发展,但其仍不改变其数码量角器的本质。自1983年A.W.Neumann教授团队提出ADSA-P算法以来,接触角的测量真正进入了界面化学的测量阶段,其标志性体现为将表面张力、接触角、界面张力以及重力、浮力等综合参与运算分析并得出表面张力和接触角值。与此同时,接触角测量仪商业化的仪器中出现了两个其他的代表,如Henson团队和SongbiHai团队(德系仪器)的基于Select plane算法的Young-Laplace方程拟合算法。但无论是ADSA-P算法还是Young-Laplace方程拟合算法,其均存在轴对称假设,应用于表面张力或界面张力等轴对称条件下的测量则没有问题,但运用于接触角测量由于如下两个原因形成的非轴对称性测量则显然是不可靠的。
1、样品上表面本身的水平度不好,由于重力作用导致左、右接触角不一致;
从技术特征来讲,阿莎算法可以实现单图像多液滴的同时分析测量,从而将接触角测量从2顿真正进化到3顿新时空。目前3顿接触角的测量可以为界面化学测量,材料物理化学性质表征,材料表面清洁度测量等各种应用提供最为科学、专业的工具。
阿莎算法和3顿接触角测量仪可以真正解决:
3、是目前为止接触角测量最为科学的表征方法。惯常的前进角、后退角以及滚动角的测值方案无法用于准确描述材料本身的性质,而3顿接触角测量则可以为表征接触角滞后提供一个全新的思维。
4、全面提升了接触角测量的精度。以往的所有算法中或受局部测点影响(如select plane法受局部选点或面处的参数影响,切线法受接触线位置噪声影响、椭圆及圆拟合受整体轮廓轴对称影响),在测值精度上均无法保证。而阿莎算法则完全基本真实液滴轮廓并运用Young-Laplace方程进行拟合分析,因而,在算法而言,阿莎算法是接触角或水滴角测量的必然之选。
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