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接觸角測(cè)量?jī)x---粗糙如何“放大”潤(rùn)濕性

發(fā)布時(shí)間: 2025-09-19  點(diǎn)擊次數(shù): 221次

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Wenzel 方程的關(guān)鍵是 “r>1",這個(gè)因子會(huì)直接影響 cosθ?的大小,進(jìn)而改變實(shí)際接觸角 θ?,最終體現(xiàn)為 “潤(rùn)濕性被放大"。例如,原本親水的固體(θ?<90°,cosθ?>0),比如光滑的玻璃(θ?≈30°,親水),當(dāng)玻璃變粗糙(比如磨砂玻璃,r=2),代入公式:cosθ? = 2?cos30° ≈ 2×0.87≈1.7(實(shí)際 cosθ 最大為 1,對(duì)應(yīng) θ?≈0°)。使用水滴角測(cè)量?jī)x可以準(zhǔn)確測(cè)定粗糙后實(shí)際接觸角 θ?變得更?。ń咏?0°)的現(xiàn)象,表明液體更難形成液滴、幾乎全鋪開(kāi),也就是“粗糙讓親水的更親水"。

另一方面,原本疏水的固體(θ?>90°,cosθ?<0),比如光滑的不粘鍋涂層(θ?≈100°,疏水),當(dāng)涂層變粗糙(比如做了微觀凸起,r=3),代入公式:cosθ? = 3?cos100° ≈ 3×(-0.17)≈-0.51;此時(shí)通過(guò)水滴角測(cè)量?jī)x的測(cè)量可得出實(shí)際接觸角 θ?≈120°(比原本的 100° 更大)。水滴更像“球"一樣滾來(lái)滾去、不粘表面,也就是“粗糙讓疏水的更疏水"。因此,水滴角測(cè)量?jī)x在驗(yàn)證 Wenzel 模型及表面潤(rùn)濕性調(diào)控研究中具有關(guān)鍵作用。

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