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Écrit par Dr Amit Pratap Singh
Évalué par Dr Alidad Amirfazli
Revu: 28
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 important surface properties below to understand the behavior of Telecommunications products and improve their quality.
Young – Méthode Laplace
Méthode polynomiale
Angle de contact dynamique
Idéalement, lorsque nous plaçons une goutte sur une surface solide, il existe un angle unique entre le liquide et la surface solide. Nous pouvons calculer la valeur de cet angle de contact idéal (ce qu’on appelle l’angle de contact de Young) à l’aide de l’équation de Young. En pratique, en raison de la géométrie de surface, de la rugosité, de l’hétérogénéité, de la contamination et de la déformation, la valeur de l’angle de contact sur une surface n’est pas nécessairement unique mais se situe dans une plage. Nous appelons les limites supérieure et inférieure de cette plage l’angle de contact qui avance et l’angle de contact qui s’éloigne, respectivement. Les valeurs des angles d’avancement et de recul des angles de contact pour une surface solide sont également très sensibles. Ils peuvent être affectés par de nombreux paramètres, tels que la température, l’humidité, l’homogénéité et la contamination infime de la surface et du liquide. Par exemple, les angles de contact d’avancement et de recul d’une surface peuvent différer à différents endroits.
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.
Dans les applications pratiques, nous devons comprendre la facilité d’étalement du liquide (angle d’avancement) et la facilité d’évacuation (angle de retrait) d’une surface, comme dans la peinture et le nettoyage. La mesure des angles d’avancement et de recul offre une vue holistique de l’interaction liquide-solide, contrairement aux mesures statiques, qui produisent une valeur arbitraire dans la plage.
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
Cette propriété mesure la force qui agit à la surface d’un liquide, dans le but de minimiser sa surface.
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.
La tension superficielle dynamique est essentielle pour les processus qui impliquent des changements rapides à l’interface liquide-gaz ou liquide-liquide, tels que la formation de gouttelettes et de bulles ou la coalescence (changement de surface), le comportement des mousses et le séchage des peintures (changement de composition, par exemple, évaporation du solvant). Nous le mesurons en analysant la forme d’une gouttelette suspendue au fil du temps.
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
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
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.
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, where do Telecommunications manufacturers turn to ensure their products can survive scrutiny? The answer lies in standards and guidelines: the compass that guides cosmetics manufacturers through the complex maze of quality and performance.
This standard provides guidelines for measuring advancing contact angles, which is important for evaluating surface wettability and adhesion characteristics of coatings and materials used in telecom equipment.
This ISO standard specifies a method for measuring the contact angle of liquids on solid surfaces using axisymmetric drop shape analysis. It is applicable to evaluating the surface properties of materials used in telecom equipment.
Nous espérons que ce guide vous a montré comment appliquer la science des surfaces dans l’industrie cosmétique.
Maintenant, nous aimerions vous céder la parole :
Droplet Lab a été fondé en 2016 par le Dr Alidad Amirfazli, membre du corps professoral de l’Université York, et deux de ses chercheurs, le Dr Huanchen Chen et le Dr Jesus L. Muros-Cobos.
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