This is a practical guide to Surface Science for researchers working in the Telecommunications Industry.
Dans ce tout nouveau guide, vous apprendrez tout sur :
Plongeons dans le vif du sujet.
In today’s world, telecommunications system can be characterized by voice, data, and video networks. This sector is continuously enabling global connectivity, facilitating information exchange, and driving economic growth. Extending the life of crucial components like outdoor antennas and safeguarding cables from environmental damage are some major challenges faced by this sector. And in this regard surface properties, which plays crucial role in the interaction between different materials and their surroundings, becomes very important.
We use the following surface properties to understand the behavior of Telecommunications products and improve their quality.
Sample Image taken from Droplet Lab Tensiometer.
Young – Méthode Laplace
Méthode polynomiale
Ideally, when we place a drop on a solid surface, a unique angle exists between the liquid and the solid surface. We can calculate the value of this ideal contact angle (the so-called Young’s contact angle) using Young’s equation. In practice, due to surface geometry, roughness, heterogeneity, contamination, and deformation, the contact angle value on a surface is not necessarily a single consistent value but rather falls within a range. The upper and lower limits of this range are known as the advancing and receding contact angles, respectively. The values of advancing and receding contact angles for a solid surface are highly sensitive to many parameters, such as temperature, humidity, homogeneity, and minor contamination of the surface and liquid. For example, the advancing and receding contact angles of a surface can differ at different locations.
Les surfaces et les revêtements pratiques présentent naturellement une hystérésis d’angle de contact, indiquant une gamme de valeurs d’équilibre. Lorsque nous mesurons les angles de contact statiques, nous obtenons une seule valeur dans cette plage. S’appuyer uniquement sur des mesures statiques pose des problèmes, tels qu’une mauvaise répétabilité et une évaluation incomplète de la surface en ce qui concerne l’adhérence, la propreté, la rugosité et l’homogénéité.
In practical applications, we need to understand how easily a liquid spreads (advancing angle) and how easily it is removed (receding angle), such as in painting and cleaning. Measuring advancing and receding angles offers a holistic view of liquid-solid interaction, unlike static measurements, which yield an arbitrary value within the range.
Ces informations sont cruciales pour les surfaces du monde réel avec des variations, une rugosité et une dynamique, aidant des industries telles que les cosmétiques, la science des matériaux et la biotechnologie à concevoir des surfaces efficaces et à optimiser les processus.
Découvrez comment la mesure de l’angle de contact est effectuée sur notre tensiomètre
Pour une compréhension plus complète de la mesure de l’angle de contact, lisez notre mesure de l’angle de contact : le guide définitif
These reference measurements show how deionized water wets four standard substrates measured with the Droplet Lab Dropometer. Use them as visual and numerical benchmarks when you're checking your own sample preparation, treatments, and chemistry.
Full contact angle and surface energy datasets (including additional liquids and statistics) are available on our dataset hub.
The droplet images above are taken from the same benchmark series as our open dataset. For each substrate and probe liquid we report:
● Advancing and receding contact angles (and hysteresis)
● Derived surface energy (SFE) values based on multi-liquid measurements
● Measurement conditions, uncertainties, and sample preparation details
Comparing your own droplet shapes and angles against these references is a fast way to spot contamination, treatment drift, or unexpected changes in wettability.
Cette propriété mesure la force qui agit à la surface d’un liquide, dans le but de minimiser sa surface.
Sample Image taken from Droplet Lab Tensiometer
Tension superficielle dynamique
La tension superficielle dynamique diffère de la tension superficielle statique, qui fait référence à l’énergie de surface par unité de surface (ou à la force agissant par unité de longueur le long du bord d’une surface liquide).
La tension superficielle statique caractérise l’état d’équilibre de l’interface liquide, tandis que la tension superficielle dynamique tient compte de la cinétique des changements à l’interface. Ces changements peuvent impliquer la présence de tensioactifs, d’additifs ou de variations de température, de pression et de composition à l’interface.
Quand utiliser la mesure dynamique de la tension superficielle
Dynamic surface tension is essential for processes that involve rapid changes at the liquid-gas or liquid-liquid interface, such as droplet and bubble formation, coalescence (change in surface area), the behavior of foams, and the drying of paints (change in composition, e.g., evaporation of solvent). It is measured by analyzing the shape of a hanging droplet over time.
La tension superficielle dynamique s’applique à diverses industries, notamment les cosmétiques, les revêtements, les produits pharmaceutiques, la peinture, l’alimentation et les boissons, ainsi que les processus industriels, où la compréhension et le contrôle du comportement des interfaces liquides sont essentiels pour la qualité du produit et l’efficacité des processus.
Apprenez comment la mesure de la tension superficielle est effectuée sur notre tensiomètre
Pour une compréhension plus complète de la mesure de l’énergie de surface, lisez notre mesure de la tension superficielle : le guide définitif
Sample Image taken from Droplet Lab Tensiometer
Découvrez comment la mesure de l’énergie de surface est effectuée sur notre tensiomètre
Pour une compréhension plus complète de la mesure de l’énergie de surface, lisez notre mesure de l’énergie de surface : le guide définitif
For benchmark contact angle and surface energy values on glass, nylon, PMMA, and Teflon, see the Open Benchmark Data panel above or visit our Dataset Hub for full CSV downloads.
L’angle de glissement mesure l’angle auquel un film liquide glisse sur une surface solide. Il est couramment utilisé pour évaluer la résistance au glissement d’une surface.
Sample Image taken from Droplet Lab Tensiometer
Apprenez comment la mesure de l’angle de glissement est effectuée sur notre tensiomètre
Pour une compréhension plus complète de la mesure de l’angle de glissement, lisez notre Mesure de l’angle de glissement : le guide définitif
Within the Telecommunications industry, several case studies exemplify the advantages of conducting surface property measurements.
Défi: Les entreprises de télécommunications sont confrontées à des défis d’atténuation du signal lors de fortes pluies (fondu dû à la pluie) et à des perturbations dues à l’accumulation de glace et de neige sur les infrastructures telles que les antennes et les antennes paraboliques. Ces problèmes peuvent avoir un impact considérable sur la fiabilité de la transmission du signal.
Solution: L’entreprise visait à améliorer les performances des antennes 5G dans des conditions pluvieuses en développant des revêtements superhydrophobes. Grâce à des expériences rigoureuses avec différents revêtements, ils ont optimisé les angles de contact pour concevoir des surfaces à haute résistance à l’eau. Cette innovation a considérablement réduit l’atténuation de la pluie en empêchant les gouttelettes d’eau d’interférer avec la transmission du signal. En conséquence, les antennes maintenaient des signaux puissants même en cas de fortes pluies.
De plus, dans les régions froides sujettes à l’accumulation de glace et de neige sur les antennes paraboliques, l’entreprise a effectué des tests pour identifier les matériaux superhydrophobes avec de grands angles de contact et de faibles angles de glissement. Ces matériaux minimisaient efficacement l’adhérence de la glace, assurant ainsi une réception ininterrompue du signal. En réduisant l’accumulation de glace sur les paraboles, ils ont amélioré la fiabilité de fonctionnement et maintenu une transmission constante du signal dans des conditions météorologiques extrêmes.
Défi : Water ingress into cables affects signal transmission.
Solution : Optimizing the surface tension values can prevent water ingress into cables. Lowering surface tension enhances the water-repellent properties of cable insulation. A telecommunications cable manufacturer develops cables with insulation materials specially designed with low surface tension. This kind of modification will improve water resistance which will reduce the risk of signal degradation in humid environments and ensure the long-term reliability of the communication infrastructure.
Défi: Telecom infrastructure, particularly ground-based equipment cabinets, often face issues with soil and mud adhesion. This accumulation not only affects the aesthetics but also impacts the performance and maintenance of telecom components.
Solution: To prevent soil adhesion on telecom infrastructure, the researchers measure and optimize the sliding angle of equipment cabinet surfaces. By selecting materials or applying coatings that achieve a lower sliding angle, they reduce the tendency of soil and mud to adhere to the surfaces. This innovation facilitates easier cleaning and maintenance of the cabinets, ensuring that telecom equipment remains free from environmental contaminants.
Si vous êtes intéressé par la mise en œuvre de ces applications ou de toute autre application, veuillez nous contacter.
In an industry where precision reigns supreme, how can Telecommunications manufacturers ensure their products withstand scrutiny? The answer lies in standards and guidelines: the compass that guides them through the complex maze of quality and performance.
An industry readiness guideline that uses minimum surface energy (commonly ≥38 dyn/cm, i.e., ≥38 mN/m) measured immediately before conformal coating to indicate whether PCB surfaces are likely to wet and hold coating. It is best operationalized as a repeatable QC gate using fixed-time contact angle and/or computed surface free energy (SFE) rather than subjective dyne-pen interpretation.
Use right before the conformal coating station (or right after the final clean/plasma step) to prevent pullback/fisheyes/non-wet defects from entering coating.
Use as a trendable check to confirm washer/plasma stability and to pinpoint drift or localized contamination that causes intermittent coating failures.
Treat “≥38 dyn/cm” as a starting target that must be validated against your coating chemistry, board materials, and defect outcomes. Dyne level/wetting tension and SFE are related screening concepts but not identical quantities, so lock your SOP to one method and correlate to results.
We hope this guide showed you how to apply surface science in the Telecommunications industry.
Maintenant, nous aimerions vous céder la parole :
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