Wie gut ein Bier schäumt, ein Kleber haftet oder wie feucht ein Agrarboden ist, beschreibt der Kontaktwinkel an Phasengrenzflächen. Besonders präzise ermitteln lässt er sich über das Pendant-drop-Verfahren aus dem Schattenbild hängender Tropfen.
Berühren sich verschiedene Materialien, entstehen Grenzflächen oder neue Oberflächen. Diese zeichnen sich durch bestimmte Energie- und Spannungsverhältnisse aus. An den Phasenübergängen der Materialien lassen sich Kontaktwinkel messen und so die freie Grenzflächenenergie sowie Oberflächenspannung ableiten.
suprachai / Adobe Stock
Phasenübergänge charakterisieren
Bereits im Jahr 1805 haben unabhängig voneinander Thomas Young und Pierre-Simon Laplace eine Gleichung publiziert, die den Zusammenhang von Oberflächenspannung, Druck und Krümmung der Grenzflächen beschreibt. Mit der Young-Laplace-Gleichung lassen sich seither Phasenübergänge charakterisieren: etwa an d