接觸角測量儀是一種用于測量液體與固體表面接觸角的儀器。它廣泛應(yīng)用于物理、化學(xué)、生物等領(lǐng)域，尤其適用于表面性質(zhì)研究、材料表征和生物醫(yī)學(xué)工程等方面。
一、原理
接觸角是指液滴在固體表面上形成的夾角，通常用θ表示。當(dāng)液滴與固體表面之間的相互作用力大于液滴內(nèi)部分子之間的相互作用力時，液滴會呈現(xiàn)出凸起的狀態(tài)，此時接觸角小于90°；反之，則呈現(xiàn)出凹陷的狀態(tài)，此時接觸角大于90°。而當(dāng)液滴展開時，接觸角為0°。
主要通過測量液滴在固體表面上的接觸角來表征液體-固體界面相互作用的性質(zhì)。這種測量可采用不同的方法實(shí)現(xiàn)，如光學(xué)法、重力法、自動滴定法、自動靜壓法等。
二、類型
目前市場上主要有兩種接觸角測量儀：光學(xué)接觸角測量儀和重力接觸角測量儀。
光學(xué)接觸角測量儀是一種基于相機(jī)成像技術(shù)的測量儀器。它通過將液滴放置在固體表面上，然后使用相機(jī)拍攝液滴和固體表面的圖像，利用圖像處理算法計算得出接觸角。這種方法具有非常高的精度和可靠性，可用于各種類型的樣品和液體。
重力接觸角測量儀是一種基于液滴重力的測量儀器。它通過將液滴放置在固體表面上，并在液滴前方施加一定大小的外力，使液滴形成平衡狀態(tài)，然后測量接觸角。這種方法適用于需要大量樣品測試的情況，例如材料庫篩選等應(yīng)用場景。
三、應(yīng)用
廣泛應(yīng)用于物理、化學(xué)、生物等領(lǐng)域。在材料研究領(lǐng)域，可用于表征材料表面的潤濕性，如評估涂層的耐水性、油性等特性。在生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域，可用于研究細(xì)胞行為和組織工程材料的潤濕性。在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域，可用于研究油污染物的分散性和生態(tài)毒性等。
值得一提的是，在納米技術(shù)領(lǐng)域，也被廣泛應(yīng)用于表征納米材料特性。