2022-09-23
對超疏水表面表征的需求日益增長，檢測的可靠性和可重復性至關重要。接觸角測量是表征超疏水表面常用的方法，其中靜態接觸角仍然是常用的。由于接觸角滯后也是表征超疏水性的重要指標，因此也需要測定前進角和后退角。
在超疏水表面上測量水的接觸角是具有挑戰的，因為根據定義，超疏水的表面是不希望與水接觸的，因此水滴放置在表面會十分困難，因為水滴通常更容易附著在針上而不是樣品表面。
- 靜態接觸角不易受磨損影響
超疏水表面開發的最大挑戰之一就是耐久性。因此通常要進行不同類型的磨損實驗來評估耐久性。通常會做靜態接觸角的測量，但它們無法提供關于磨損影響的很多信息。靜態接觸角不容易受到磨損的影響，因為前進角仍然很高[1]。
類似的例子也會出現在涂有超疏水涂層的織物上。靜態接觸角和接觸角滯后被記錄為洗滌周期的函數。在整個60次洗滌循環中，靜態接觸角在150°左右保持的相對較高，但在20次左右循環后，接觸角滯后開始迅速增加，在60次洗滌循環后，接觸角滯后達到60°。[2]
- 超疏水表面評價推薦采用自動針法
建議采用針法測量接觸角。在這種方法中，很細的不銹鋼針接近樣品表面。將滴液速度設置為較低值以減少液體流動引起的動態影響。只要液滴與表面之間的接觸線在移動，滴液就會持續進行。當這種情況發生時，可以測量前進。類似的，液體被帶回針頭，只要接觸線開始撤回，再次記錄液滴，便測得了后退角。
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[1] X. Tian, T. Verho, and R.H.A. Ras, ”Moving superhydrophobic surface toward real-world applications”, Science 352 (2016) 142.
[2] Zhao, Y., Xy, Z., Wang, X. and Lin, T., ”Photoreactive azido-containing silica nanoparticle/polycation multilayers: Durable superhydrophobic coating on cotton fabrics”, Langmuir 28 (2012) 6328.
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