視頻光學(xué)接觸角測(cè)量?jī)x測(cè)試隱形眼鏡－方法和應(yīng)用

 隱形眼鏡在人們的日常生活中應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛。從界面化學(xué)的角度來講，隱形眼鏡是除化妝品這外與人類接觸多，密切的應(yīng)用物體之一。雖然，隱形眼鏡直接與人體－且是脆弱而保貴的眼鏡所接觸，但是，其界面化學(xué)性質(zhì)，特別是接觸角的性質(zhì)以來卻沒有得到廣泛的重視。目前，為普通的做法或測(cè)試方法為氣泡捕獲法測(cè)值，即，通過將隱形眼鏡浸沒到生理鹽水中，再向隱形眼鏡的向上浮上一個(gè)小氣泡，測(cè)值其接觸角值。如下圖所示，該隱形眼鏡的氣泡捕獲法顯示的測(cè)值接觸角值為158.581度，采用的算法為阿莎ADSA－RealDrop算法。（阿莎和RealDrop為上海梭倫注冊(cè)商標(biāo)）。如果該氣泡捕獲法測(cè)得的接觸角值通過換算，可以得出相應(yīng)的生理鹽水的接觸角值為180－158.581＝21.419度。

將隱形眼鏡片清洗干凈干透后，再測(cè)試其生理鹽水接觸角值。測(cè)試圖片如下所示。測(cè)值結(jié)果為23.328度，與如上通過氣泡捕獲法時(shí)計(jì)算得到的接觸角值基本接近。

如上的測(cè)值是通常情況下的隱形眼鏡的接觸角測(cè)值方法。從操作過程來看，氣泡捕獲法測(cè)試隱形眼鏡的接觸角值比較困難。這是由于采用氣泡捕獲法時(shí)，由于隱形眼鏡親水而疏氣泡，氣泡很容易在有弧度的隱形眼鏡表面滾動(dòng)。因而，我們建議采用測(cè)試“”干“”的情況下的隱形眼鏡的接觸角值。但是，這種情況下的接觸角測(cè)值同樣存在問題，生理鹽水與隱形眼鏡的接觸角值滿足條件或符合要求時(shí)的接觸角值通常很小，水滴很容易在表面形成吸附。

因而，近，我們的工程師在測(cè)試客戶交付的隱形眼鏡時(shí)，采用了一種的測(cè)試方法，即將干的隱形眼鏡片切成小片并壓制成平面的方法進(jìn)行測(cè)值。此時(shí)的所有測(cè)值均與常規(guī)接觸角測(cè)值一致。

操作流程如下：

1、將隱形眼鏡采用超聲波清洗并用蒸餾水進(jìn)行二次清洗，在潔凈箱內(nèi)進(jìn)行自然晾干處理；

2、為測(cè)值結(jié)果的可重現(xiàn)與可操作，可對(duì)比，我們?cè)跍y(cè)試接觸角值之前對(duì)測(cè)試探針液體進(jìn)行了表面張力校準(zhǔn)操作。

3、將生理鹽水吸入進(jìn)液器中，測(cè)試生理鹽水表面張力值；

4、將晾干后的隱形眼鏡在可生平面范圍內(nèi)切成小片；

5、將切成小片的隱形眼鏡片固定在干凈的載玻片上；

6、滴上生理鹽水進(jìn)行接觸角測(cè)值。

如上為干片時(shí)隱形眼鏡接觸角測(cè)試情況如下圖所示。可以非常明顯的看到干片出現(xiàn)的接觸角圖像以及測(cè)值結(jié)果與常規(guī)測(cè)值操作所得到的結(jié)果差異非常大。

對(duì)如上干片進(jìn)行濕潤(rùn)化處理，在沒有干透的情況下測(cè)值其接觸角值，測(cè)值圖像如下：

由此，我們可以發(fā)現(xiàn)，干透的隱形眼鏡片與濕潤(rùn)的隱形眼鏡片的接觸角值結(jié)果是有差異的。在濕潤(rùn)的條件下，隱形眼鏡的接觸角值比較小。

正由于如上測(cè)試條件改變導(dǎo)致接觸角值的變化現(xiàn)象的出現(xiàn)，我們需要進(jìn)一步深入探討：

1、如何解決“干”的情況下的隱形眼鏡的接觸角值？比如，用戶本身眼睛干澀，長(zhǎng)時(shí)間使用等？

2、潤(rùn)濕條件下的確認(rèn)？以濕度表征還是？

3、潤(rùn)濕條件的保持以及保持時(shí)間？

4、潤(rùn)濕條件接觸角重復(fù)性測(cè)值？

等等。

事實(shí)上，目前的隱形眼鏡的測(cè)值并沒有深入到如上的探討內(nèi)容，僅停留在簡(jiǎn)單的量角階段。這是由兩個(gè)方面原因造成的：

其一、目前商業(yè)化的所謂的接觸角測(cè)量?jī)x，均是簡(jiǎn)單的圓擬合、橢圓擬合（甚至部分廠商仍留在量高法，也稱寬高法階段），而并非阿莎算法（ADSA）；因而，其只能稱為數(shù)碼量角器。測(cè)值條件所限，其測(cè)值結(jié)果無(wú)法表征出接觸角值的實(shí)際情況，有些條件下甚至無(wú)法測(cè)得結(jié)果。而阿莎算法則可以一法通用，綜合考慮表面張力、界面張力和重力（浮力）于接觸角測(cè)量，測(cè)值穩(wěn)定性和可靠性、可性度高。

其二、應(yīng)用“接觸角測(cè)量?jī)x”的研發(fā)人員并沒有理解并使用接觸角作為評(píng)估對(duì)象。