Analyse de profil de goutte

L'analyse de profil de goutte (DSA) est une méthode d'analyse d'image pour déterminer l'angle de contact à partir de l'ombre d'une goutte sessile et de la tension de surface ou de la tension interfaciale à partir de l'ombre d'une goutte pendante.

Données fondamentales

Une goutte est mesurée sur un échantillon solide (goutte sessile) ou située sur la pointe d'une aiguille (goutte pendante). Une image de la goutte est enregistrée à l'aide d'une caméra et transmise au logiciel d'analyse de profil de goutte. Une reconnaissance de contour est d'abord réalisée en se basant sur une analyse de l'image sur une échelle de gris. Ensuite, un modèle géométrique décrivant le profil de goutte est ajusté au contour.

Angle de contact

L'angle de contact est donné par l'angle entre la fonction de profil de la goutte calculé et la surface de l'échantillon, dont la projection dans l'image de goutte est appelée ligne de base.

Goutte sessile avec contour ajusté (représenté en vert)

Plusieurs méthodes pour déterminer l'angle de contact avec différentes plages de mesure et applications sont disponibles lors de la modélisation du profil de goutte :

  Méthode du cercle Méthode de la section conique Méthode polynomiale Ajustement de Young–Laplace
Profil de la goutte supposé Arc circulaire Ellipse Aucune supposition préalable Goutte sessile idéale aplatie par son propre poids
Plage de mesure recommandée        
0-20° Χ      
10-100°   Χ Χ Χ
100-180°     Χ Χ
Poids de la goutte (volume x densité)        
faible Χ Χ Χ Χ
élevé   Χ Χ Χ
très élevé     Χ Χ
Dosage        
Statique (contour sans aiguille) Χ Χ Χ Χ
Dynamique (contour avec aiguille)   Χ Χ  
Profil du contour        
Symétrique Χ Χ Χ Χ
Légèrement asymétrique   Χ Χ  
Très asymétrique     Χ  

Tension de surface

La tension de surface est toujours calculée à l'aide d'un ajustement de Young-Laplace du contour d'une goutte pendante déterminé par l'analyse de l'image. Pour cela, l'échelle de l'image et la différence de densité entre la phase goutte et la phase volumique doivent être connues (pour plus d'informations, voir goutte pendante).