技術(shù)文章
更新時(shí)間:2025-11-04
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        隱形眼鏡,作為一種直接覆蓋于角膜上的光學(xué)與美容器件,其材料的表面特性是決定佩戴舒適度、眼部健康以及光學(xué)性能的核心因素。其中,材料的親/疏水性(通常以接觸角為量化指標(biāo))是最關(guān)鍵的表征參數(shù)之一。它直接影響鏡片的潤(rùn)濕性、蛋白沉積、透氧性以及佩戴時(shí)的主觀感受。
隱形眼鏡材料的親/疏水性并非一個(gè)簡(jiǎn)單的“越好"或“越差"的概念,而是一個(gè)需要精細(xì)平衡的關(guān)鍵屬性。北斗儀器的接觸角測(cè)量?jī)x,以其高精度和自動(dòng)化的測(cè)量方案,為隱形眼鏡的研發(fā)、質(zhì)控及性能評(píng)估提供了可靠的數(shù)據(jù)支撐。
1、親水性(低接觸角):
優(yōu)點(diǎn): 利于淚液在鏡片表面鋪展,形成穩(wěn)定的淚膜,從而提升佩戴初期的濕潤(rùn)度和舒適度。高含水量的親水材料通常也具有較高的透氧能力。
挑戰(zhàn): 過(guò)強(qiáng)的親水性表面可能更容易吸附淚液中的脂質(zhì)和蛋白質(zhì),導(dǎo)致鏡片污染,引發(fā)異物感甚至眼部炎癥。
2、疏水性(高接觸角):
優(yōu)點(diǎn): 表面能較低,具有一定的抗蛋白沉積能力。
挑戰(zhàn): 淚液難以潤(rùn)濕,可能導(dǎo)致鏡片表面干澀、脫水,佩戴舒適度差,并可能影響視覺(jué)質(zhì)量。
因此,精確測(cè)量并調(diào)控接觸角,對(duì)于開(kāi)發(fā)新一代“長(zhǎng)效舒適、健康安全"的隱形眼鏡產(chǎn)品至關(guān)重要。
北斗儀器接觸角測(cè)量?jī)x的技術(shù)優(yōu)勢(shì):
高精度自動(dòng)進(jìn)樣系統(tǒng): 可控制微量注射器產(chǎn)生納升(nL)級(jí)別的超純水液滴,并輕柔地滴落在鏡片表面,避免因沖擊力導(dǎo)致的測(cè)量誤差,這對(duì)于柔軟、易變形的隱形眼鏡材料尤為關(guān)鍵。
高分辨率工業(yè)相機(jī)與光源: 提供輪廓清晰、對(duì)比度高的液滴圖像,是后續(xù)精確分析的基礎(chǔ)。
先進(jìn)的Young-Laplace方程擬合算法: 該算法能自動(dòng)修正因重力導(dǎo)致的液滴形變,特別適用于較大體積的液滴,提供接近理論值的真實(shí)接觸角數(shù)據(jù),結(jié)果重復(fù)性高。
動(dòng)態(tài)接觸角測(cè)量功能: 通過(guò)傾斜臺(tái)法或液滴增減法,儀器可以自動(dòng)測(cè)量前進(jìn)接觸角和后退接觸角。兩者的差值稱為接觸角滯后,它直接反映了材料表面的化學(xué)非均勻性或物理粗糙度,與鏡片的潤(rùn)濕穩(wěn)定性和抗脫水能力密切相關(guān)。
表面能計(jì)算模型: 儀器軟件內(nèi)置多種表面能計(jì)算模型(如OWRK法),可通過(guò)測(cè)量不同極性/非極性液體(如水、二dian甲烷)的接觸角,計(jì)算出材料的總表面能及其極性/色散分量,為材料改性提供更深層次的指導(dǎo)。
測(cè)試流程(以北斗儀器CA200為例)
樣品準(zhǔn)備: 將隱形眼鏡從護(hù)理液中取出,根據(jù)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)(如wan全水合后)平鋪于專用載物臺(tái)上,確保表面無(wú)褶皺、無(wú)污染。
系統(tǒng)初始化: 啟動(dòng)儀器,選擇靜態(tài)接觸角測(cè)量模式,設(shè)置液滴體積(通常為1-2μL)。
自動(dòng)測(cè)量: 將進(jìn)樣針頭定位至鏡片表面上方的指定位置,儀器自動(dòng)滴液、拍照。
軟件分析: 軟件自動(dòng)識(shí)別液滴輪廓,并通過(guò)Young-Laplace方程擬合,瞬間得出接觸角數(shù)值。
數(shù)據(jù)報(bào)告: 單次測(cè)量或多點(diǎn)測(cè)量后,系統(tǒng)自動(dòng)生成包含平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差等統(tǒng)計(jì)信息的報(bào)告。
在隱形眼鏡技術(shù)日益精進(jìn)的今天,對(duì)其表面性能的理解與控制已進(jìn)入微觀和定量的時(shí)代。北斗儀器接觸角測(cè)量?jī)x憑借其精準(zhǔn)、高效、自動(dòng)化的測(cè)試能力,將原本抽象的“親水性"、“舒適度"等概念轉(zhuǎn)化為精確的數(shù)字指標(biāo)。它不僅助力材料科學(xué)家探索性能更優(yōu)異的下一代產(chǎn)品,更從源頭上為億萬(wàn)佩戴者的眼表健康與舒適體驗(yàn)提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)保障。
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