Wenzel 方程的關(guān)鍵是 “r>1",這個因子會直接影響 cosθ?的大小,進而改變實際接觸角 θ?,最終體現(xiàn)為 “潤濕性被放大"。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(實際 cosθ 最大為 1,對應(yīng) θ?≈0°)。使用水滴角測量儀可以準確測定粗糙后實際接觸角 θ?變得更小(接近 0°)的現(xiàn)象,表明液體更難形成液滴、幾乎全鋪開,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;此時通過水滴角測量儀的測量可得出實際接觸角 θ?≈120°(比原本的 100° 更大)。水滴更像“球"一樣滾來滾去、不粘表面,也就是“粗糙讓疏水的更疏水"。因此,水滴角測量儀在驗證 Wenzel 模型及表面潤濕性調(diào)控研究中具有關(guān)鍵作用。