Wenzel 模型是用來修正粗糙固體表面上 “液體潤濕行為" 的理論模型,簡單說它解決了楊氏方程解釋不了粗糙表面現(xiàn)象的問題,比如為什么同樣是疏水的材料,粗糙后水滴更難鋪開、甚至能站在表面上——這類現(xiàn)象可通過接觸角測量儀進(jìn)行實驗驗證。
先明確核心背景:楊氏方程的前提是 “固體表面絕對光滑、均勻",但現(xiàn)實中幾乎所有固體表面都是粗糙的(比如磨砂玻璃、荷葉的微觀凸起、粗糙的金屬表面)。使用接觸角儀可實際測量這些表面的表觀接觸角,從而與理論值進(jìn)行比較。
當(dāng)表面變粗糙后,液體接觸的“實際面積"會比“看起來的宏觀面積"大得多,這種“面積差"會放大固體原本的 “親水 / 疏水脾氣"。Wenzel 模型就是把這種 “粗糙效應(yīng)" 量化,修正了接觸角的計算。
Wenzel 模型的核心邏輯:“粗糙放大潤濕性"??梢杂貌剂衔惐龋饣牟剂希ü饣腆w)水接觸的面積小,吸水能力一般;粗糙的海綿(粗糙固體)水接觸的“孔隙 + 表面"實際面積大,吸水能力會被放大。(如果布料本身親水,粗糙后更親水;如果布料本身疏水,粗糙后更疏水)。
Wenzel 模型的本質(zhì)就是:粗糙表面通過增加 “固液實際接觸面積",讓固體固有的親水性或疏水性得到進(jìn)一步增強。這種效應(yīng)可通過高精度接觸角測量儀觀察到,而接觸角儀所測得的表觀接觸角正是判斷潤濕行為的關(guān)鍵指標(biāo)。