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Apparatur zur Bestimmung des Abroll- und Kontaktwinkels

05.06.2014

Heutzutage werden im industriellen Bereich Kontaktwinkel-Messvorrichtungen verwendet, mit denen optisch der Kontaktwinkel von Flüssigkeitstropfen bestimmt werden kann. Diese Geräte ermitteln den Kontaktwinkel indem sie per Kamera den Tropfen erfassen und über ein Bildverarbeitungsprogramm den Winkel zwischen Oberflächenkontur und Tropfenkontur messen. Die Tropfenkontur wird an ein mathematisches Modell angepasst, mit dessen Hilfe der Kontaktwinkel als Tangente im Schnittpunkt der Konturlinie mit der Basislinie gebildet werden kann. Wird die Konturlinie des Tropfens nicht richtig erkannt, so kann diese auch manuell angelegt werden. Jedoch können hier durch die subjektive Einstellung des Benutzers Abweichungen bei der Kontaktwinkelmessung auftreten. Weitere Nachteile dieser Geräte sind die hohen Anschaffungskosten, welche sich oft im fünfstelligen Bereich bewegen und die Größe der Geräte, durch welche die Transportfähigkeit stark eingeschränkt wird. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, den Kontaktwinkel und gleichzeitig den Abrollwinkel von wässrigen Lösungen und von Reaktionskapseln mechanisch zu bestimmen und auf diese Weise Aussagen über die Hydrophobizität einer Oberfläche und ihre Oberflächenenergie zu treffen. Ein wichtiger Vorteil bei diesem Verfahren ist, dass die Messungen nicht durch die subjektive Benutzung des Geräts beeinträchtigt werden. Es werden bei verschiedener Handhabung mit der gleichen Reaktionskapsel oder wässrigen Lösung immer die gleichen Ergebnisse erzielt. Ein weiterer Vorteil sind die geringen Anschaffungskosten. Die Kosten für den Prototypen lagen bei ungefähr 400 Euro. Das Gerät ist außerdem durch seine kompakte und klappbare Form sehr gut zu transportieren. [Referenz UKL237]

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Dr. Klaus Kobek

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