De microscoop is 1000 keer nauwkeuriger dan de huidige technieken, waardoor het creëren van bevochtigingskaarten mogelijk wordt als een nieuw concept voor hydrofobe oppervlaktekarakterisering.

Bevochtiging is een alledaags fenomeen dat aangeeft hoe goed vloeistof zich op een oppervlak verspreidt. Wanneer water in contact komt met een extreem waterafstotend, of 'superhydrofoob' oppervlak, druppels parelen op en rollen er gemakkelijk af. Onderzoekers van de Aalto University hebben een meettechniek ontwikkeld genaamd Scanning Droplet Adhesion Microscopy (SDAM) om de bevochtigingseigenschappen van superhydrofobe materialen te begrijpen en te karakteriseren.

"Onze nieuwe microscoop zal het begrip bevorderen van hoe bevochtiging voortkomt uit microstructuren van het oppervlak. Het meetinstrument kan ook microscopische defecten van het oppervlak detecteren, waardoor coatingfabrikanten de kwaliteit van materialen kunnen controleren. Gebreken in zelfreiniging, anti-ijsvorming, anti-condens, anti-corrosie of anti-biofouling producten kunnen de functionele integriteit van het hele oppervlak aantasten, " legt professor Robin Ras van de Aalto University School of Science uit.

SDAM is extreem gevoelig en 1000 keer nauwkeuriger dan de huidige state-of-the-art bevochtigingskarakteriseringsmethoden. Het heeft ook de mogelijkheid om minuscule kenmerken en inconsistenties van oppervlakken te meten met een resolutie op microschaal. Bestaande instrumenten voor het meten van druppeladhesiekrachten detecteren alleen krachten tot op micronewton-niveau - niet gevoelig genoeg voor superhydrofobe oppervlakken.

"We hebben een druppel water gebruikt om de waterafstotende eigenschappen van een oppervlak te meten door de zeer kleine nanonewton-kracht te registreren wanneer de druppel het oppervlak raakt en van het oppervlak scheidt. Door op veel locaties te meten met een tussenruimte van micrometers tussen de metingen punten, we kunnen een tweedimensionaal beeld construeren van de afstoting van het oppervlak, een bevochtigingskaart genoemd, " legt professor Quan Zhou uit van de Aalto University School of Electrical Engineering.

Bevochtigingskaarten zijn een nieuw concept voor hydrofobe oppervlaktekarakterisering en openen een venster voor het onderzoeken van structuur-eigenschapsrelaties in oppervlaktebevochtiging.

Tot nu toe, 'contacthoekmeting' is de typische methode geweest om de bevochtigingseigenschappen van oppervlakken te meten. Het is gevoelig voor onnauwkeurigheden, Hoewel, voor oppervlakken die sterk vloeistofafstotend zijn. In tegenstelling tot contacthoekmeting, SDAM vereist geen directe zichtlijn, waarmee oneffen oppervlakken zoals stoffen of biologische oppervlakken kunnen worden gemeten. SDAM kan ook bevochtigingseigenschappen detecteren van microscopische functionele kenmerken die voorheen zeer moeilijk te meten waren. Die microscopische kenmerken zijn belangrijk in veel biochips, chemische sensoren en micro-elektromechanische componenten en systemen.