测量超疏水材料接触角会遇到哪些障碍?

  接触角值一般采用视频光学接触角测量法来进行测量，视频光学法是通过直接观测液体在固体表面形成的液滴的测量方法，通过测量液滴的形状，尤其是其与固体表面相接触处的液面形状，来确定液体在固体表面的接触角θ。

  至于接触角值的可重复性，对于通常的样品表面，我们遇到过的比较完美的工业产品表面的接触角测量的可重复性在1°以内（接触角值在100-120°范围），这一重复性包括前进接触角测量的可重复性和采用固定操作步骤而获得的所谓的静态接触角值的可重复性。但我们也时常遇到一些样品，即使同样采用固定操作步骤，获得的静态接触角值的可重复性或波动幅度在3-5°。

  对于普通的样品表面，如果其接触角滞后性的幅度在几十度的范围，一般情况下，前进接触角值的可重复性要比静态接触角值的可重复性好得多。静态接触角值的可重复性，即使采用固定操作步骤，在很大程度上取决于难免存在的、微小的操作上的差异可能对液滴最后展现的接触角值的影响，而这又与样品本身的属性紧密相关。

  如果样品表面本身不符合表面属性基本均匀这一前提，那么测量得到的数值的波动幅度不但受到测量过程中许多细节的影响，更是包括了样品表面本身的属性波动。那么在测量超疏水材料接触角一般会遇到哪些障碍呢？

  使用光学接触角测量仪测量接触角首先需要将液滴转移到材料表面，但是由于材料的超疏水特性，液滴总是粘附在注射针的顶端，很难转移到材料表面。如果过分增大液滴的体积，利用重量把液滴转移下来，过大的液滴会增加准确测量接触角的难度。有人不得不用手指轻弹注射针抖落液滴，这也不是规范的实验操作。非接触式注液是目前解决这个问题的好方法。

  非接触式注液是指在注射器上安装一个针嘴，通过注射泵的脉冲推射液滴，使液滴直接落到材料表面上。这种注液方式完全避免了液滴在注射针针头上的黏附，彻底解决了液滴转移的问题。非接触式注液打破了传统注射单元只能控制注射速度的局限，完美地将注射速度和注射加速度结合在一起，解决了超疏水材料接触角测量的大障碍—液滴“包针”问题。