當液滴在固體表面上運動或形狀發生變化時,它的接觸角不再是一個固定值,而是會隨著運動而變化。為什么會產生動態接觸角?根本原因在于固體表面不是理想光滑、純凈的。表面粗糙:液滴邊緣移動時,會被微小的溝壑“卡住"?;瘜W不均:表面有親水區和疏水區,液滴傾向于“賴在"親水區,“不愿去"疏水區。這就導致了:推動它需要更大的力(表現為接觸角變大,即前進角)。拉回它需要克服吸附(表現為接觸角變小,即后退角)。
最重要的概念:接觸角滯后前進角與后退角之間的差值,被稱為 “接觸角滯后"。滯后值大:說明表面很不均勻或很粗糙,液滴很難在上面移動(例如:膠水、在粗糙墻上的水珠)。
滯后值?。赫f明表面非常光滑、均勻,液滴極易滾動(例如:荷葉上的水珠,一碰就掉)。動態接觸角不是一個單一的數字,它描述了液滴在實際表面上運動時的真實、復雜的行為。它告訴我們,表面的微觀結構對液體行為的影響遠比我們想象的要大。靜態接觸角是表面的“身份",而動態接觸角則是表面的“性格測試"。
它的核心是反映液體與固體表面作用的 “動態過程",而非僅停留在最終的平衡狀態,主要有兩個關鍵特征:對應真實運動場景:實際應用中液體常處于動態,比如涂料涂刷時的鋪展、農藥在葉片上的滾動、雨滴從玻璃滑落等。動態接觸角能更貼合這些場景,判斷液體的運動趨勢和速度??捎脕砼袛喙腆w表面的粗糙程度或化學均勻性。例如,使用水滴角測定儀可以精確測量前進角和后退角,從而量化接觸角滯后,為表面性能分析提供關鍵數據。此外,水滴角測定儀在動態接觸角研究中具有不可替代的作用,能夠實時捕捉液滴形態變化,幫助深入理解液體與固體表面的動態相互作用機制。