Hydrofiilisyys

Hydrofiilisyys kuvaa aineen tai pinnan kykyä sitoa vettä ja helpottaa veden leviämistä pinnalla. Se näkyy erityisesti veden märkävyydessä ja adheesiossa. Hydrofiliisyyden astetta mitataan yleisesti vesikontaktikulmalla: pienempi kulma tarkoittaa suurempaa hydrofiilisyyttä, suurempi kulma viittaa hydrofobisuuteen. Yleisesti pinnan katsotaan olevan hydrofiilinen, kun vesikontaktikulma on alle noin 90 astetta.

Pinnan hydrofiilisyyteen vaikuttavat tekijät ovat kemiallinen koostumus, pintarakenne ja puhtaus. Hydrofiliiset pinnat muodostavat veden kanssa hydrataatio-kerroksen, mikä voi vaikuttaa proteiinien adsorptioon, solujen kiinnittymiseen sekä märkäominaisuuksiin. Hydrofiliisyyden asteeseen liittyy myös pintasähköinen energia ja ryhmien kemiallinen toiminnallisuus, jotka lisäävät veden sitoutumista pintaan.

Muokkaus ja mittaus: Hydrofiliisyyttä voidaan lisätä esimerkiksi plasma-, UV- tai happi-oksidointikäsittelyillä, kemiallisella graftingillä sekä ryhmien kuten -OH- tai -COOH- lisäämisellä pinnalle. Pinnoitteissa käytetään usein hydrofiilisiä polymeerejä, kuten polyvinyylialkoholia tai polyetyleeniglykolia.

Sovelluksia ovat lääketieteelliset laitteet ja implantaatit, suodatus- ja erotteluprosessit sekä märkäkäsittelyt ja biosisältöjen hallinta. Hydrofiliisyys on keskeinen ominaisuus näissä sovelluksissa, koska se voi parantaa biokompatibiliteettia, märkäkykyä sekä vähentää ei-toivottua kiinnittymistä.