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美国科诺上海研发中心成功研制第四代基于真实液滴法(RealDrop)的Young-Lalapace方程拟合技术,用于测试界面张力(Interface Tension)、接触角(Contact Angle)、界面流变(Interface rheology)等

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历经3年研制,第四代Young-lapalace方程拟合技术—真实液滴法(RealDropTM)求解技术在美国科诺上海研究中心成功研制,应用新一代Young-Lapalace方程拟合技术,可以全面提升光学法界面化学分析仪器的应用范围,包括Bridges、Rolled Out Menisci、rolled up menisci (Pendant Drop、Sessile Drop、Captive Bubble、Oscillating Drop)、Annulus-Capillary Rise Method、Method of Meniscus at Flat Wall、Vertical Cylinder Method、Wilhelmy Plate Method等等复杂的界面化学现象的求解过程,可以广泛应用测试界面张力(Interface Tension)、接触角(Contact Angle)、界面流变(Interface rheology)等。

1858年G. Quincke,应用Sessile Drop分析表面张力值,是*位应用SessileDrop的科学家,而真正开始全面注意到此领域的是1938年,Hauser and Tucker发现通过分析悬滴(Pendant Drop)的液滴轮廓可以分析液-气表面张力(Surface Tension)或液-液界面张力(Interface Tension)。(注:J.M. Andreas, E.A. Hauser and W.B. Tucker, J. Phys. Chem., 42 (1938))。

近70年来,Young-Lapalace方程拟合与求解技术概括起来,差不多历经了四代发展。
*代技术:以1883年Bashforth and Adams等为主流的经验查表法Young-lalapace方程拟合技术。目前部分仪器厂商应用了这些技术。
第二代技术:以1996年德国柏林理工大学Spinger教授为主流的“基于B假设与求解”的第二代简单图像分析法Young-Lapalace方程拟合法。其技术目前仍应用于主流接触角仪厂商的仪器中,如德国的仪器等。
第三代:1992-2010年间,以加拿大多伦多大学Neumann研究团队为主流的ADSA技术的Young-Lapalace方程拟合法技术。资料可参考其的Applied Surface Thermodynamics第二版本。
第四代:2008年开始,美国科诺投入全部精力,在上海建立研发中心,依靠美国团队的技术与各种资料的全力配合,成功研制的第四代基于复杂全自动图像分析技术基础上的第四代Young-Lapalace拟合技术。其技术核心包括了四阶龙格库拉方程求解与欧拉(Euler)优化技术、牛顿迭代法优化技术、真实液滴法(RealDropTM)方程求解技术、KINO图像分割与识别技术等等。
美国科诺的技术,真正解决了长期以来查表与B假设法的经验性误差与人为判断的误差问题,解决了Neumann法中图像识别技术自动化程度不高的问题,将Young-Lapalace方程求解与图像识别技术全面结合,使得方程图像轮廓与真实液滴匹配度更高(真实液滴法RealDrop),从而全面提升界面化学分析的自动化、高精度、高重复性、少人为因素等问题。

美国科诺愿与广大用户和界面化学仪器同行一起,共同努力,进一步优化相关技术,从而使得界面化学分析技术得到全面提高。我们认为,这是一个共赢的局面。我们欢迎来自各方面的合作,希望能够开创一个新的局面。

 

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