接觸角測(cè)量?jī)x---Wenzel模型實(shí)際應(yīng)用中的典型場(chǎng)景

    1.超親水表面的設(shè)計(jì)與解釋

    這是Wenzel模型最成功、最直接的應(yīng)用領(lǐng)域。通過(guò)構(gòu)建粗糙結(jié)構(gòu)，可以顯著增強(qiáng)親水材料的親水性，甚至實(shí)現(xiàn)接觸角接近0°的“超親水"現(xiàn)象（液體全鋪展）。經(jīng)典案例: 二氧化鈦（TiO?）薄膜。本身具有親水性，在經(jīng)過(guò)處理形成微納復(fù)合粗糙結(jié)構(gòu)后，水會(huì)迅速鋪展形成水膜，表現(xiàn)出自清潔（“防霧"）效應(yīng)。

    2.解釋某些高粘附性疏水表面

    有些表面雖然本征是疏水的（θ_Y > 90°），且接觸角很大（可能>150°），但液滴卻牢牢粘附在表面上，無(wú)法滾動(dòng)。這通常意味著液滴處于 “Wenzel狀態(tài)"而非“Cassie狀態(tài)"。在這種情況下，液體已經(jīng)全浸潤(rùn)了粗糙結(jié)構(gòu)，雖然表觀接觸角很大（因?yàn)棣萠Y > 90°，r放大了疏水性），但液滴與固體的實(shí)際接觸面積非常大，導(dǎo)致強(qiáng)的附著力。這可以看作是Wenzel模型在疏水材料上的體現(xiàn)，但通常這不是人們期望的超疏水效果。

    3.作為Cassie狀態(tài)穩(wěn)定性的“評(píng)判基準(zhǔn)"

    在研究和設(shè)計(jì)超疏水表面時(shí)，Wenzel狀態(tài)是那個(gè)需要極力避免的“失敗狀態(tài)"。因此，科學(xué)家會(huì)計(jì)算Wenzel狀態(tài)的能量，并與Cassie狀態(tài)的能量進(jìn)行比較。兩者之間的能量差，構(gòu)成了阻止態(tài)轉(zhuǎn)變的能壘。在這種情況下，Wenzel模型是進(jìn)行理論分析和穩(wěn)定性預(yù)測(cè)的必要工具。

水滴角測(cè)試儀

水滴角測(cè)試儀