Hoe vloeistoffen worden afgestoten door een oppervlak, een eigenschap genaamd "bevochtigbaarheid, " is belangrijk voor ingenieurs om vliegtuigen te ontwikkelen die bestand zijn tegen ijsvorming, voor modeontwerpers die outdoorkleding ontwikkelen die regen en vuil afstoot, en vele andere velden. Onderzoekers die geheel nieuwe oppervlaktematerialen in het laboratorium ontwikkelen, hebben ook nauwkeurige metingen van bevochtigingseigenschappen nodig, zodat ze kunnen vergelijken hoe verschillende oppervlakken zich gedragen.

Al meer dan twee eeuwen de standaardmethode om te bepalen hoe de druppel en het oppervlak op elkaar inwerken, is door de "contacthoek" van de druppel te meten. De contacthoek is de hoek tussen de rand van de druppel en het substraatoppervlak. Onderzoek aan Aalto University trekt nu de effectiviteit van deze methode in twijfel. De studie werd gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschap .

Het probleem met de contacthoekmethode, volgens professor Robin Ras, is dat het afhangt van zowel de nauwkeurigheid van de camera die wordt gebruikt om de druppel in beeld te brengen als een subjectieve beslissing van de wetenschapper over waar in de afbeelding de druppel het oppervlak raakt. Naarmate wetenschappers en ingenieurs steeds meer waterafstotende materialen ontwikkelen, het vermogen om te meten hoe effectief ze zijn, neemt af omdat de fouten in de meting aanzienlijk erger worden naarmate het vermogen om water af te stoten toeneemt.

Het team van professor Ras heeft de fouten die voortkomen uit contacthoekmetingen nauwkeurig gekwantificeerd. en zijn groep ontwikkelen alternatieve methoden om te meten hoe waterafstotende oppervlakken interageren met druppels. Nieuwere methoden die de adhesie- of wrijvingskrachten tussen het oppervlak en de druppeltjes meten, hebben niet alleen minder fouten, maar laat kwantificering in fysieke termen toe die relevanter zijn voor de ingenieurs die de nieuwe materialen ontwikkelen.

"We moedigen onderzoekers aan om de relevantie van contacthoeken bij de karakterisering van hydrofobe oppervlakten te heroverwegen en kracht voor te stellen als de maatstaf van de volgende generatie", zegt professor Ras.

Door het bewustzijn onder de bredere wetenschappelijke gemeenschap te vergroten dat er betere methoden zijn om de bevochtigbaarheid van oppervlakken te meten, Professor Ras en zijn team hopen dat anderen in staat zullen zijn om verdere ontdekkingen te doen die momenteel niet mogelijk zijn met traditionele meettechnieken.