反弹跳测试

背景“民以食为天“，可食用的农作物是人类基本食物的来源之一。农作物的生长，离不开科学的科技生产技术，以及为技术提供高精度服务的科学设备。现阶段，化学农药依然是防治病虫草害最主要的手段。农药在施用过程中，如何实现让尽可能多的药液在靶标表面沉积、润湿、附着，以达到农药有效成分的渗透和传递，进而发挥防治效果是所有研究者的研究方向，这和绿色农业的发展目标息息相关。药液在叶片上的润湿和铺展等已经被普及过很多次，但农药雾滴在叶片上的弹跳行为，也要引起重视。因为自然界有很多超疏水植物叶片， 由于其极低的表面能 ，水滴撞击后极易反弹和溅射 ，造成农用化学品在喷洒过程中的浪费和损失超过50%。为消灭病虫害不得不重复喷洒 ，又造成农药过度使用和水资源浪费，对食品安全和农药残留有重大影响 。没有滞留在叶片表面上的农药会流人土壤和湖泊，造成二次生态污染。因此 ， 研究水滴在超疏水表面上的沉积问题对提高农用化学品的利用率、减少浪费和环境污染等具有非常重要的意义。 KRÜ SS以往采用的用于接触角测量的科学相机，其参数主要侧重在图像的表现力和真实性上，具有高的动态范围和饱和容量、最低的颞暗噪声以及高的像素上，可以获得低速时高清且真实的液滴图像，但在1000fps时的图像较窄，只有约1000×100pixel，视野范围不足以观测整个液滴的弹跳范围；而最新的CF10高清高速相机，其最高速度3450fps，在1000fps时的分辨率可达690×540pixel，辅以KRÜ SS特殊优化过的软件设置和配套光源，一般的液滴弹跳行为可清晰观测，而且成本低廉，让您一机两用，使用非常方便。一般来说，雾滴与界面撞击后会出现六种结果：完全沉积、迅速飞溅、冠状飞溅、向上回缩、部分反弹、全部反弹。不同的结果主要是由固体界面的润湿性和碰撞溶液自身的理化性质两方面因素导致的。 随着近年来对超疏水表面结构和性能的不断深入和高速摄像机的普遍使用，新的撞击动力学不断地出现 ；结合药物喷洒实际条件的复杂性，增强水滴在超疏水表面上的单次撞击的沉积行为与机理研究也应不断深入和跟进。另外，在整个病虫害防治过程中，了解药液的动态表面张力，药液在叶片上的润湿性以及植物叶片的表面能等，对于充分发挥农药药效，也有重要意义。一、动态表面张力在农药喷洒过程中，喷雾器中农药液滴的飞行时间将对喷洒性能产生很大的影响。在液滴喷洒出来后，农药中的表面活性剂能够多快的降低新形成界面的表面张力，则是决定润湿过程中的第一步。例如我们用KRÜ SS的BP100动态表面张力仪测试添加了两种不同表面活性剂农药的动态表面张力。喷雾过程中尺寸效应的关键因素为初始表面张力降低的快慢，即通常认为是液滴形成后前250ms内的表面张力。图1.不同表面活性剂农药的动态表面张力二、接触角接触角是表面科学的重要参数之一，表征液体在固体表面的润湿性能。农药要发挥高的使用效率，首先要能在靶标物质上铺展和滞留，这就要求喷施的药液具有较好的润湿性，而接触角就是评价润湿性的重要指标之一。接触角越小，药液在植物叶面上的持留就会越好。但如果接触角过小，就会造成药液在植物叶面上的过于展开和润湿，形成过薄的药膜而流失。例如用DSA25接触角测试仪测试的农药初始接触角为86度，而添加了表面活性剂的农药后，接触角很快降低到50-60度。 图2.不同表面活性剂农药的接触角三、植物叶片临界表面张力植物叶片的临界表面张力也是表面润湿性的经验参数，小于此表面张力的农药可以在叶片表面铺展。由于不同植物的表面结构差异很大，因而临界表面张力有很大不同，了解植物的临界表面张力，可以更好的指导农药中表面活性剂的添加，稀释和具体使用等。表1. 21种植物的临界表面张力四、临界胶束浓度（CMC） 农药在低于表面活性剂临界胶束浓度（CMC）的情况下，浓度越高，润湿性越好，达到临界胶束浓度后，才可能不因气液界面的扩大而增大农药的表面张力，使农药在叶片上更好的润湿和铺展。例如用DSA25接触角测试仪测试水稻的表面能介于30-36mN/m之间，农药经水稀释后，药液内的表面活性剂浓度应大于临界胶束浓度（可用K100表面张力仪测试得到CMC），且表面张力小于水稻的表面能，才能使得药液在叶片上润湿铺展，提高农药利用率。五、滚动角由于大部分植被树叶表面并不是水平的，当液滴滴落在叶片表面，且不能够快速润湿时，液滴由于重力的作用而滚落。滚动角和农药的沉积和稳定持留量相关，大的接触角、大的液滴体积和重量会导致液滴滚落，浪费农药。 图3. 不同表面活性剂的滚动角农作生长过程中，需综合考虑界面化学的各方面因素（动态表面张力，弹跳行为，接触角，滚动角，表面能，临界胶束浓度），才能充分发挥农药药效，保证农作物健康生长。参考文献1，徐广春，顾中言.常用农药在水稻叶片上的润湿能力分析[J].中国农业科学，2012,45 2，卢向阳. 几种除草剂药液表面张力、叶面接触角与药效的相关性研究[J].农药学学报, 2002,14. 3，KRÜ SS应用报告AR261: Surfactant Additives for Pesticide Formulation. 4，陈青,等农药液滴在植物枝叶表面润湿特性研究进展[J].中国农机化学报，2020，9（41）：35-40

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全球分子诊断和组学工具领域的兼并收购在持续三年下降后，2015年却迎来了33%的强势反弹，这其中包括罗氏自2014年开始的收购狂潮，以及默克与Sigma-Aldrich的合并收官。　　据不完全统计，2015年分子诊断和组学工具领域有48起收购案完成，高于2014年的36起交易，这是三年以来的首次增长——2014年交易数量下降了23%。2015年上半年有30起交易完成，2014年同期仅有17起交易。2015年下半年则有18起交易完成，略低于2014年同期的19起交易。　　大规模收购之年：两起上百亿美元交易　　默克与Sigma-Aldrich在11月份完成的170亿美元合并案当属2015年完成的最大规模交易。默克集团计划将Sigma-Aldrich与默克密理博业务进行整合，该集团执行董事会主席Karl-Ludwig Kley称之为默克生命科学业务的“巨大突破”。　　2014年最大规模交易是Dassault Systemes以7.5亿美元全现金收购生物信息学公司Accelrys，相比默克与Sigma-Aldrich的上百亿美元合并案的确“乏善可陈”。但默克与Sigma-Aldrich的交易并不是2015年唯一的上百亿美元交易，这一年丹纳赫斥资138亿美元收购了水和空气过滤系统制造商Pall。2015年交易规模在2亿美元以上的生命科学领域收购案　　自2014年，罗氏开始专注小规模收购，先后将Iquum、Genia、Ariosa和Bina收入麾下。2015年罗氏更是紧抓“小收购”方针，先后实施了一系列小规模收购（见下表），可以看出罗氏正在战略布局诊断业务，以及建立自己的基因测序体系。罗氏收购的脚步根本停不下来　　2016形势预测：赛默飞回归为主要买家　　某些分析师认为，2015年的活动有可能预示了2016年的形势。本月初，高盛集团称生物制药市场增势有望保持强劲，将生命科学工具的评级从“中性”上调至“具吸引力”。高盛分析师Isaac Ro补充称，2016年学术经费也将增加，这对生命科学工具板块有利。　　事实上，就在几天前，美国总统奥巴马批准美国国立卫生研究院(NIH)2016年财政预算增加20亿美元，这是12年以来该机构获准增加的最大预算。再补充一点，发展工业实验室的高消费力以及加速中的美国国内生产总值，高盛集团很看好生命科学工具在2016年有机增长的前景。　　美国投行WilliamBlair分析师Amanda Murphy表示，她跟踪的许多企业在2015年纷纷实施了并购策略，并且可能将延续到下一年。但她也认为，2016年有可能会发生一些“变革性”的收购行为，她推测赛默飞世尔或许将回归为主要买家。　　“2013年赛默飞世尔收购Life Tech，以主要买家淡出市场，”她在采访中表示，“现在我估计他们已经消化掉这一交易，并将在2016年重新回到这一市场中，因此我认为，他们明年或许会采取一些更具变革性的行动是合乎情理的。　　事实上，赛默飞世尔2015年以7.03亿美元的总价收购了Alfa Aesar和Advanced Scientifics，似乎他们已经开始试水了。她补充说，许多公司的终端市场遭遇了历史挑战，他们或许要寻找新的增长领域。“有大量的基因组学私人公司期待大型企业帮助分销，尤其是测序企业需要在全球范围内布局端口，这是相当具有挑战性的。”　　UBS分析师Jonathan Groberg曾写道，他相信整合将成为生命科学工具领域的一个主题。“我们看到并购成为了一个重要的持续性主题，这对买卖双方回报增长是必须的。”与Murphy的收购观点相似，他补充说：“鉴于大型收购的挑战以及敌意收购的缄默，我们预计企业很大程度上会选择追求补强性交易。”　　同时，他似乎也同意Murphy对赛默飞世尔作为买家进行观望。“如果业内还会有大规模收购，我们期望赛默飞世尔是收购方。因为该公司的[资产负债表]处于良好状态，并且其最大的收购竞争对手因处于消化收购阶段持的是观望态度。”　　此外，Groberg还比较看好2016年的Illumina，理由是基因组学市场强劲增势，以及该公司37%的稳定测序利用率，尽管年度测序总量增长指数一直保持在30%-45%的历史范围内。　　“在过去的几个月里，市场上涌现了一批新型测序产品和即将问世产品的详细信息。这种信息流引发了一些对Illumina保持新一代基因测序市场主导地位的担忧。” Groberg说到。　　“虽然我们不能不理会竞争导致的影响......但现实是，今天许多发布竞争性新品的企业有可能只是小众玩家，难以与Illumina高通量产品直接竞争。这让我们感觉许多公司推行基因组学产品变得越来越困难。　　他补充说，需要出现一款“显著优越”的产品才能取代Illumina，但这并不太可能很快发生。然而，2016年医疗诊断市场可能会充满挑战。自2014年美国医改法案实施后，关于价格的问题出现了，付款人是否要开始报销患者新型基因测试，FDA是否需要开始规范实验室开发测试。　　对于2016年，Murphy说到，她正在寻找还未达到峰值的推荐股票。“一般来说，因为终端市场表现不错，从一个相对的角度来看，至少在历史水平上，股票表现不错。 历史水平相对于峰值而言还有发展空间。试图找到一个基础价与估值存在差异的位置很难，现在有这么几只有迹象的股票，我们正在关注并准备下一年推荐。”编辑：刘玉兰