技術(shù)文章
更新時間: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濕性、蛋白沉積、透氧性以及佩戴時的主觀感受。
隱形眼鏡材料的親/疏水性并非一個簡單的“越好"或“越差"的概念,而是一個需要精細平衡的關(guān)鍵屬性。北斗儀器的接觸角測量儀,以其高精度和自動化的測量方案,為隱形眼鏡的研發(fā)、質(zhì)控及性能評估提供了可靠的數(shù)據(jù)支撐。
1、親水性(低接觸角):
優(yōu)點: 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): 過強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: 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,并可能影響視覺質(zhì)量。
因此,精確測量并調(diào)控接觸角,對于開發(fā)新一代“長效舒適、健康安全"的隱形眼鏡產(chǎn)品至關(guān)重要。
北斗儀器接觸角測量儀的技術(shù)優(yōu)勢:
高精度自動進樣系統(tǒng): 可控制微量注射器產(chǎn)生納升(nL)級別的超純水液滴,并輕柔地滴落在鏡片表面,避免因沖擊力導(dǎo)致的測量誤差,這對于柔軟、易變形的隱形眼鏡材料尤為關(guān)鍵。
高分辨率工業(yè)相機與光源: 提供輪廓清晰、對比度高的液滴圖像,是后續(xù)精確分析的基礎(chǔ)。
先進的Young-Laplace方程擬合算法: 該算法能自動修正因重力導(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接觸角數(shù)據(jù),結(jié)果重復(fù)性高。
動態(tài)接觸角測量功能: 通過傾斜臺法或液滴增減法,儀器可以自動測量前進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,與鏡片的潤濕穩(wěn)定性和抗脫水能力密切相關(guān)。
表面能計算模型: 儀器軟件內(nèi)置多種表面能計算模型(如OWRK法),可通過測量不同極性/非極性液體(如水、二dian甲烷)的接觸角,計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)。
測試流程(以北斗儀器CA200為例)
樣品準(zhǔn)備: 將隱形眼鏡從護理液中取出,根據(jù)測試標(biāo)準(zhǔn)(如wan全水合后)平鋪于專用載物臺上,確保表面無褶皺、無污染。
系統(tǒng)初始化: 啟動儀器,選擇靜態(tài)接觸角測量模式,設(shè)置液滴體積(通常為1-2μL)。
自動測量: 將進樣針頭定位至鏡片表面上方的指定位置,儀器自動滴液、拍照。
軟件分析: 軟件自動識別液滴輪廓,并通過Young-Laplace方程擬合,瞬間得出接觸角數(shù)值。
數(shù)據(jù)報告: 單次測量或多點測量后,系統(tǒng)自動生成包含平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差等統(tǒng)計信息的報告。
在隱形眼鏡技術(shù)日益精進的今天,對其表面性能的理解與控制已進入微觀和定量的時代。北斗儀器接觸角測量儀憑借其精準(zhǔn)、高效、自動化的測試能力,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,更從源頭上為億萬佩戴者的眼表健康與舒適體驗提供了堅實的技術(shù)保障。
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