Xem giọt nước trên bề mặt đế là một phần của hình cầu. Để tính gĩc tiếp xúc của nước với màng, ta vẽ một đường trịn bao quanh chỏm cầu. Gĩc tiếp xúc của giọt nước với màng là gĩc θ hợp bởi tiếp tuyến của đường trịn tại chân của giọt nước với bề mặt màng (hình 2.11).
Khi xác định được chiều cao b của giọt nước và bán kính r của hình trịn, dễ dàng tính được gĩc nước θ: θ = 90 - tan-1 2 2rb b b r − − ) (2.19)
Thực tế, gĩc nước đo được nhờ thước đo gĩc (được hiển thị trên màn hình máy tính nhờ phần mềm đo gĩc ). Quá trình đo được tiến hành theo các bước sau đây:
- Khi màng chưa được chiếu ánh sáng (UV hoặc khả kiến), nhỏ một giọt nước trên bề mặt màng và đo gĩc θo.
- Lau khơ giọt nước, rồi chiếu ánh sáng vào màng một khoảng thời gian xác định để tạo các trạng thái khuyết O
- Sau đĩ, màng được nhỏ giọt nước lên bề mặt (thể tích của giọt nước trong mỗi lần đo là như nhau) và dùng camera kỹ thuật số cĩ độ phĩng đại 10 – 20 lần để chụp ảnh giọt nước. Dùng phần mềm xử lý ảnh để tính gĩc θi của giọt nước.
Bề mặt đế
Hình 2.11. Cách xác định gĩc nước trên bề mặt màng.
- Giọt nước lại được lau khơ và sau đĩ tiếp tục chiếu ánh sáng vào màng với khoảng thời gian dài hơn, rồi lại đo gĩc nước. Quá trình tiếp tục lặp lại với các khoảng thời gian chiếu sáng tăng dần, … cho đến khi gĩc θi < 10o.
Như vậy, bề mặt được xem là cĩ tính siêu thấm ướt nước trong quá trình bị chiếu sáng, khi gĩc nước θi < 10o sau thời gian chiếu sáng thích hợp. Nhờđồ thị biểu diễn sự thay đổi của gĩc nước θ theo thời gian chiếu sáng t, cĩ thể đánh giá được tính siêu thấm ướt nước của màng.
Chương 3