你知道吗？
一只壁虎能在光滑的玻璃上爬行而不掉落，
一片荷叶能滴水不沾、自清洁如新，
如今，科学家模仿这些自然奇迹，
造出了能高效淡化高盐度海水的“智能膜”。
而这背后，都离不开一台关键设备—— 接触角测量仪！
近期发表于《npj Clean Water》的一项研究中，沙特阿卜杜拉国王石油与矿业大学团队成功研制出一种仿生多层Janus膜，解决了膜蒸馏技术中膜污染、易脱层、通量低等工业级难题。
研究亮点
- 仿壁虎脚掌结构：通过电喷雾技术构建超疏水界面层，接触角高达151.8°
- 三层定向润湿设计：上层疏水（131.5°）、中层超疏水、下层亲水（41.4°）
- 卓越性能：在70,000 ppm高盐水中，实现37.16 kg/m²·h的高通量，99.99%*脱盐率，稳定运行超过60小时。
图1：界面层与支撑层的形貌及表面特性。a1、a2为M2膜（界面层）与a3水滴接触时的SEM表面形貌及接触角；b1、b2为M3膜（界面层）与b3水滴接触时的SEM图像；c1、c2为M4、M5和M6膜支撑层/底层与c3水滴接触时的SEM图像。
接触角测量仪：膜材料研究的“科学之眼”
（1）测量原理：
通过高分辨率相机捕捉液滴在固体表面的形态，精准计算：
- 静态接触角：判断表面亲/疏水性
- 动态接触角：前进角、后退角，分析滞后性
- 滚动角：评估表面自清洁能力
（2）在研究中的关键作用：
- 验证PVDF疏水层的131.5° 接触角
- 确认电喷雾界面层的超疏水特性（151.8°）
- 评估PEI支撑层的亲水性能（41.4°）
- 监测长期运行后膜表面的润湿性变化
广泛应用领域
1. 膜材料研发
- 疏水/超疏水膜：PVDF、PTFE、PP等
- 亲水/双亲（Janus）膜：定向输水设计
- 抗污染/抗结垢功能膜
2.水处理与淡化
- 膜蒸馏（MD）、反渗透（RO）、正渗透（FO）
- 高盐水、废水、含油废水处理
- 膜污染与清洗效果评估
3. 能源与环境
- 电池隔膜润湿性调控
- 太阳能蒸发膜设计
- 油水分离材料开发
4. 生物与医疗
- 血液分离膜、药物过滤膜
- 生物相容性表面修饰
- 医疗器械抗蛋白吸附涂层
图2：接触角测量在不同领域应用（图源于豆包AI生成）
为什么科研与工业都选择接触角测量仪
“从实验室创新到工业落地，接触角测量是材料性能验证不可或缺的一环。”
无论是开发新一代仿生膜，还是优化现有分离材料，一台高精度的接触角测量仪都能为你提供：
- 客观数据支撑，材料设计与改进
- 加速研发周期，降低试错成本
- 提升论文与专利的说服力与创新性
✨ 结语
从仿生Janus膜的海水淡化突破，到功能性分离材料的不断创新，接触角测量仪正成为表界面科学研究与工业应用的核心工具。
DSA-X Plus 专家型接触角测量仪
由贝拓科学自主研发设计生产的光学接触角测量仪，内置五种分析算法，涵盖全角度范围测量，其中YoungLaplace拟合方法为贝拓独家，针对120°以上角度具有更为精准的测分析方法，尤其在150°甚至160°以上角度拟合效果更佳。
如果您正在寻找一款能够精准解读材料润湿行为、助力高性能膜材料开发的接触角测量仪，欢迎联系我们获取详细资料与技术方案！
参考文献
Doguwa, A., et al. (2025). Bio-inspired surface engineered multilayer Janus membrane for efficient desalination of highly saline water in membrane distillation. *npj Clean Water*, 8, 60.
【标签】#接触角测量 #膜材料 #海水淡化 #仿生材料 #科研仪器 #水处理技术