小科譜：什么是親水性、疏水性、與超疏水性

從簡單的數據來說，親水性的水接觸角小于90度。疏水性的水接觸角大于90度，小于150度，超疏水性的水接觸角大于150度。

從上圖來看，這就是一個親水性、疏水性與超疏水性的水接觸角的區別

親水性：指帶有極性基團的分子，對水有較大的親和能力，可以吸引水分子，或易溶解于水。這類分子形成的固體材料的表面，易被水所潤濕。具有這種特性都是物質的親水性。

水性在材料表面為水分所潤濕的性質。是一種界面現象，潤濕過程的實質是物質界面發生性質和能量的變化。當水分子之間的內聚力小于水分子與固體材料分子間的相互吸引力時，材料被水潤濕，此種材料為親水性的，稱為親水性材料；而水分子之間的內聚力大于水分子與材料分子間的吸引力時，則材料表面不能被水所潤濕，此種材料是疏水性的（或稱憎水性），稱為疏水性材料。
水分子與不同固體材料表面之間的相互作用情況是各不相同的。在水（液相）、材料（固相）與空氣（氣相）三相的交點處，沿水滴表面的切線與水和材料接觸面所形成的夾角θ稱為接觸角（見圖），θ角在0°～180°之間，由θ角的大小可估計潤濕程度。θ角越小，潤濕性越好。如θ=0°，材料完全潤濕；θ<90°（如玻璃、混凝土及許多礦物表面），則為親水性的；θ>90°（如水滴在石蠟、瀝青表面）為疏水性的；θ=180°時，則為完全不潤濕。

疏水性：分子偏向于非極性，并因此較會溶解在中性和非極性溶液（如有機溶劑）。疏水性分子在水里通常會聚成一團，而水在疏水性溶液的表面時則會形成一個很大的接觸角而成水滴狀。在化學里，疏水性指的是一個分子（疏水物）與水互相排斥的物理性質。性質理論根據熱力學的理論，物質會尋求存在于最低能量的狀態，而氫鍵便是個可以減少化學能的辦法。水是極性物質，并因此可以在內部形成氫鍵，這使得它有許多獨別的性質。但是，因為疏水物不是電子極化性的，它們無法形成氫鍵，所以水會對疏水物產生排斥，而使水本身可以互相形成氫鍵。這即是導致疏水作用（這名稱并不正確，因為能量作用是來自親水性的分子）的疏水效應，因此兩個不相溶的相態（親水性對疏水性）將會變化成使其界面的面積最小時的狀態。此一效應可以在相分離的現象中被觀察到。

超疏水性：超疏水性物質，如荷葉，具有極難被水沾濕的表面，其水在其表面的接觸角超過150°，滑動角小于20°。

氣體環繞的固體表面的液滴。接觸角θ，是由液體在三相（液體、固體、氣體）交點處的夾角。
1805年，托馬斯·楊通過分析作用在由氣體環繞的固體表面的液滴的力而確定了接觸角θ。
氣體環繞的固體表面的液滴，形成接觸角θ。如果液體與固體表面微結構的凹凸面直接接觸，則此液滴處于Wenzel狀態；而如果液體只是與微結構的凸面接觸，則此液滴處于Cassie-Baxter狀態。
其中： 固體和氣體之間的表面張力 = 固體和液體之間的表面張力 = 液體和氣體之間的表面張力，θ可以用接觸角測量計來測量。
Wenzel確定了當液體直接接觸微結構化的表面時，θ角會轉變為θW *

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