Wenzel 模型是表面科學(xué)和潤濕性研究領(lǐng)域的一個(gè)奠基性理論，它從微觀結(jié)構(gòu)的角度定量地解釋了固體表面粗糙度對(duì)其潤濕性的影響。

    Wenzel 模型的核心思想非常簡單卻非常深刻：表面粗糙度放大了固體表面本身固有的化學(xué)性質(zhì)對(duì)潤濕性的影響。換句話說：如果一種材料本身是親水的（即本征接觸角 θ < 90°），增加粗糙度會(huì)使其更加親水。如果一種材料本身是疏水的（即本征接觸角 θ> 90°），增加粗糙度會(huì)使其更加疏水。

    液體全浸潤粗糙結(jié)構(gòu)的凹槽：液體會(huì)滲透并充滿表面所有的微觀凹陷處，液-固-氣三相接觸線緊貼在粗糙結(jié)構(gòu)的幾何輪廓上。這種狀態(tài)被稱為 “Wenzel 狀態(tài)"。

    定義一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)——粗糙度因子 r：r = 實(shí)際表面積 / 表觀投影面積；顯然，對(duì)于任何粗糙表面，r > 1。

    親水材料 (θ_Y < 90°)： cosθ_Y > 0。因此，cosθ_W > cosθ_Y，意味著 θ_W < θ_Y。粗糙度增強(qiáng)親水性。

    疏水材料 (θ_Y > 90°)： cosθ_Y < 0。因此，cosθ_W < cosθ_Y，意味著 θ_W > θ_Y。粗糙度增強(qiáng)疏水性。

    特例 (θ_Y = 90°)： cosθ_Y = 0，則無論 r 多大，θ_W 始終等于 90°。粗糙度無影響。

接觸角測定儀

接觸角測定儀