这个月，我们来探讨一下理想曲面的确切定义。但首先，快速回顾一下杨氏方程。下面的图表详细说明了解释液滴与固体表面接触角度的三种力。这是对润湿行为最基本和最常见的数学描述。
然而，为了用杨氏方程来理解固体表面上固着液滴的平衡润湿，我们假设固体是一个理想表面。然而，大多数(如果不是全部的话)表面都不是理想的。我们称这些非理想曲面为真实曲面。这里是短暂的理想表面的特征:
液体没有被吸收到理想表面。
液体不会使理想表面膨胀。
液相的表面张力保持不变。也就是说，在理想表面上不存在污染物或其他影响液滴表面张力的物质。
理想表面在化学和结构上都是均匀的。实际上，所有的真实表面都表现出某种程度的异质性。
理想的表面会比一个二手车推销员更光滑。在技术术语中，我们所说的表面粗糙度是在0.1 RMS以下。大多数真实的曲面也不能满足这一要求。
理想表面不会因为测试液体而重新定向。大多数真实的聚合物表面并不是固定的。
理想曲面是刚性的。许多真实的表面，包括凝胶和弹性体，没有足够的刚性。
应该注意的是，一个理想的表面将没有接触角滞后。(这一点似乎争论得很激烈，但我们将把这个讨论留到以后的时事通讯上再说。)我们观察到真实表面有一些接触角滞后，我们得出这样的结论:滞后的大小是不符合上述理想表面规则的反映。
在实际表面上测量接触角时，很重要的一点是要区分杨氏接触角 (θY)和视接触角 (θA)。差异可能是显著的。
当使用测角仪测量静态接触角时，测量的是表观接触角。这个角度被定义为与下降和表面基线(红色)相切，如上图所示。如上所示，在微观层面上，杨氏接触角是在滴切和表面切之间测量的。
在理想表面下，杨氏接触角(ysl)和视接触角(ysl A)相等，且不能超过120度左右。聚四氟乙烯是一种材料的例子，当光滑和无结构时接近最大值-即接近理想。当测量到任何材料的表面接触角超过120度时，促进超疏水行为的不仅仅是底层材料，而是表面粗糙度或地形。
表面粗糙度放大润湿行为。也就是说，粗糙度对亲水性表面的润湿性更好，而对疏水性表面的润湿性更小。低接触角变低，高接触角变高。当接触角滞后较低时，表明表面接近理想状态，换句话说，表面粗糙度小，非均匀性有限。这个规则的例外是凯西-巴克斯特状态的表面——它们几乎总是有低接触角滞后，但有高水平的粗糙度。
所以，如果你在旅途中找到一个理想的表面，一定要测量接触角滞后。如果它接近于零，你可能会赢。
