Jan 2019

اطلاعات لازم برای دانشمندان، پژوهشگران و علاقه‌مندان متخصص در زمینه اندازه‌گیری زاویه تماس توسط کارشناسان فنی شرکت ژیکان تهیه شده است. در این شماره نکاتی در مورد نرم افزار پردازش تصویر، ماژول تزریق، استیج قرارگیری نمونه و سرنگ تزریق آورده شده است.

نرم‌افزار پردازش تصویر

بنا به دو دلیل نرم‌افزار پردازش تصویر ژیکان مهم‌ترین برتری دستگاه CAG-20 نسبت به تمامی رقبا است:

1. این نرم افزار بدون دخالت کاربر خط تماس را به طور اتوماتیک تشخیص داده و خطای انسانی را از بین می‌برد. خطای انسانی در بعضی موارد می‌تواند تا °15 باشد. تشخیص اتوماتیک خط تماس باعث می‌شود بتوان به طور زنده زاویه تماس را اندازه‌گیری نمود. همچنین تشخیص اتوماتیک خط تماس، اندازه‌گیری زاویه تماس دینامیکی (پیش‌روی و پس‌روی) را بسیار آسان می‌کند. به این منظور سخت‌افزار نیز باید ویژگی‌های زیر را داشته باشد (تنها دستگاه‌ ایرانی با قابلیت‌های مذکور، دستگاه‌های سری CAG شرکت ژیکان هستند):

a) لنز تله‌سنتریک خاص به منظور دید خارج از رنج کانونی برای دست‌یابی به دقت بالاتر و تشخیص دقیق‌تر مرزهای قطره به ویژه در تست‌های دینامیک (لازم به ذکر است که این موضوع برای اولین بار در ثبت اختراع ملی ایران به شماره 88286 توسط محققین ژیکان ثبت شده است و بعد از آن از سال 2018 در دستگاه‌های شرکت Kruss آلمان نیز مورد استفاده قرار گرفته است).

b) تنظیم زاویه دوربین نسبت به افق تا °4 با دقت °0.1 (لازم به ذکر است این مورد از سال 2011 دانش فنی شرکت ژیکان بوده و سال‌های بعد دستگاه‌های Kruss آلمان و Rame-Hart آمریکا این مورد را در دستگاه‌های خود استفاده کردند).

c) تابش نور با فرکانس معلوم طبق قانون "برگ" برای وضوح نقطه تماس

d) سرعت تصویربرداری حداقل 60 فریم بر ثانیه اپتیکال (و نه دیجیتال!) به منظور تعقیب قطره حین بزرگ/کوچک شدن در تست دینامیک

2. الگوریتم ژیکان با بهره‌گیری از روش‌های تحلیل قطره و علم نانومهندسی سطح (ترکیب دو روش ADSA وSPPF) اندازه‌گیری را انجام می‌دهد که این روش از به‌روزترین روش‌های حال حاضر در دنیاست.

  1. ماژول تزریق
    در روش‌های اندازه‌گیری کشش بین سطحی (قطره آویزان و حباب گرفتار)، زاویه تماس استاتیک و دینامیک (قطره بی‌پایه و صفحه کج) و انرژی سطح جامد (قطره بی‌پایه و معادله حالت)، سرعت، دقت و پایداری تزریق از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. سرعت نامناسب و غیر پیوسته می‌تواند تا 50% خطا ایجاد کند. به عنوان مثال در آزمون اندازه‌گیری زاویه تماس پیشروی و پسروی به روش قطره بی‌پایه، سرعت تزریق باید حداکثر 0.1 μl/s و پیوستگی بالای 99% باشد. دستگاه CAG-20 با رنج سرعت تزریق گسترده (از 0.05 μl/s تا 20 μl/s این امکان را به کاربر می‌دهد تا تمامی تست‌های ممکن را به دقیق‌ترین شکل ممکن به انجام برساند (مطابق با آخرین استانداردهای IEC و Nature Protocols).
    لازم به ذکر است با وجود اهمیت کلیدی سرعت تزریق، این موضوع در سایر دستگاه‌های ایرانی و چینی این موضوع نادیده گرفته شده است.

    استیج قرارگیری نمونه با قابلیت تراز و تنظیم ارتفاع

  2. از دیگر ویژگی‌های CAG-20 که تنها در بعضی نمونه‌ها‌ی آمریکایی این دستگاه وجود دارد و در دقت و کارایی دستگاه نقش کلیدی دارد، استیج محل قرارگیری نمونه‌ با قابلیت تراز شدن است. اهمیت این ویژگی زمانی بهتر درک می‌شود که نمونه‌های مختلف با شکل‌ها و ابعاد متفاوت مورد استفاده قرار می‌‌گیرند. در چنین شرایطی، دیگر دستگاه‌های مشابه کاربر را ملزم می‌کنند ابتدا نمونه‌ی خود را در ابعاد و شکل مشخص برش داده و سپس آزمایش را انجام دهد. اما استیج دستگاه این امکان را به کاربر می‌دهد تا در شرایط مشابه، تنها با استفاده از دو پیچ تنظیم، سطح نمونه را تراز کرده و ارتفاع استیج را نیز از طریق نرم‌افزار و به صورت اتوماتیک با سرعت دلخواه کم یا زیاد کرده و تست را به انجام برساند. بدین ترتیب سوزن می‌تواند در هر ارتفاع دلخواهی نسبت به نمونه قرار گیرد.

    سرنگ تزریق
    سرنگ مورد استفاده در دستگاه‌های CAG به راحتی و ظرف چند ثانیه قابل تعویض است که این موضوع کمک می‌کند تا در کمترین زمان، امکان استفاده از سیال‌های مختلف فراهم شود. سرنگ‌های مورد استفاده در دستگاه‌های سری AG در چند حجم مختلف و با سوزن‌های سر صاف ارائه می‌شوند که این سوزن‌ها مختص استفاده در تست‌های Sessile Drop و Pendant Drop هستند. همچنین سرنگ‌های 1 میکرولیتری تا 500 میکرولیتری (مخصوص سیال و مخصوص گاز)، بر روی دستگاه‌های CAG قابل سفارش هستند.