氣墊效果。

Wenzel和Cassie分別建立了超疏水表面與液體接觸的數(shù)學(xué)模型，即Wenzel模型和Cassie模型。而獲得超疏水性的一個(gè)必要條件就是在表面上構(gòu)建具有一定粗糙度的微納米維度層結(jié)構(gòu)。Wenze提出，固液相間接觸的實(shí)際面積要大于視幾何上的觀測(cè)面積，并修正了楊氏模型；介紹了粗糙度因子r，模型公式如下：

在這些因子中，θ'是Wenzel模型下的接觸角，r是粗糙度因子，σSV，σSL和σLV分別是固-氣、固-液和液-氣的界面張力，為理想的光滑表面接觸角。

而實(shí)際上，液體與超疏水表面的接觸通常是復(fù)合接觸，也就是在液滴與界面間“包住”空氣，由此，Cassie從熱力學(xué)角度推導(dǎo)出Cassie模型。

在Cassie模型中，θ*是接觸角，而f1和f2分別是兩種介質(zhì)在表面的面積分?jǐn)?shù)，θ1和θ2分別表示兩種介質(zhì)的本征接觸角。

防腐膜，超疏水表面具有氣墊效應(yīng)，具有Cassie模型的超疏水表面，氣墊效應(yīng)指的是超疏水表面所具有的微二元結(jié)構(gòu)，它把空氣“包”在里面，在基材表面形成一層“氣袋”，如氣墊一般，將腐蝕介質(zhì)與基材隔開(kāi)，達(dá)到防腐蝕作用。Quéré等研究發(fā)現(xiàn)，在疏水面上，空氣陷入粗糙表面時(shí)處于亞穩(wěn)定狀態(tài)的條件是：

φs是液滴下固-液界面所占的比例。由此可以看出，當(dāng)θ>90°，空氣就會(huì)被表面微-納米二元結(jié)構(gòu)“包裹”起來(lái)。通過(guò)對(duì)Ishizaki及He等進(jìn)行了電化學(xué)測(cè)試，發(fā)現(xiàn)只要滿(mǎn)足亞穩(wěn)態(tài)條件，空氣膜就可以在粗糙層中穩(wěn)定存在。