Journal of Engineered Fibers and Fa

Journal of Engineered Fibers and Fabrics 22 http://www.jeffjournal.org
Volume 7, Issue 4– 2012
Free Energy Balance Of Polyamide, Polyester And
Polypropylene Surfaces
Marcela Bachurová, Jakub Wiener
Technical University of Liberec, Liberec CZECH REPUBLIC
Correspondence to:
Marcela Bachurová email: [e-mail]
ABSTRACT
The wettability of a solid surface is often
characterized by the contact angle of liquid on the
solid surface. The wettability is pertinent to surface
energy, which is an important parameter. The
wettability can be affected, for example, by the
roughness of the solid surface. In our work textiles
are used as macroscopic roughness surfaces, and
smooth plate surfaces are used as well to determine
surface energies. For the calculation of surface
energies it is fundamental to know the contact angle.
The advancing and receding contact angles are
measured, and the relation between the hysteresis and
surface energy is monitored.
Keywords: advancing contact angle, receding
contact angle, energy, contact angle hysteresis.
INTRODUCTION
When liquid contacts the surface of insoluble solids,
three interphase energies are applied: interfacial
energy between the solid and the gas γsg, interfacial
energy between the solid and the liquid γsl, and
interfacial energy between the liquid and the gas γlg
whose relative values affect the final configuration of
the system. If a drop of liquid is placed on the surface
of a solid, the following results may ocur: if the
surface energy of the solid is greater than the sum of
surface energy of the liquid and interface energy of
the solid - liquid, the liquid on the surface of the solid
will spread in a continuous layer. Phase boundary
solid - gas is replaced by the following interfaces:
solid - liquid and liquid - gas. The resulting energy of
the system is lower. The following is valid:
γSG > γSL + γLG (1)
A different result occurs when the surface energy
of the solid is less than the sum of the interface
energy of the solid - liquid and interface energy
of the liquid - gas:
γSG < γSL + γLG (2)
In this case, a drop of liquid on the surface has
a shape of equilibrium. This shape is characterized by
the contact angle.
The relation of interfacial energies is known as the
Young Eq. (1):
 LG  cos  SG  SL (3)
The contact angle hysteresis can have an effect on the
amount of energy and can be related to the concept of
the energy barrier. The problem of the energy barrier
was first introduced by Shuttleworth and Bailey [2]
and discussed by Bikerman [3], Good [4], and
Schwartz and Minor [5]. Johnson and Dettre [6]
showed that the energy barrier was of utmost
importance in determining hysteresis. For the first
time, they computed the free energy barriers of an
idealized rough surface with sinusoid shaped bumps
and concluded that the actual values of advancing
and receding contact angles depended on the barrier
heights and vibrational state of the liquid drop.
Subsequently, the concept of the energy barrier was
further used in the studies of thermodynamics of
contact angles. For example, Li and Neumann [7]
used the concept of the energy barrier to discuss the
effect of surface heterogeneity on contact angle
hysteresis for a vertical plate with horizontal
heterogeneous strips [8, 9]. They found that in the
case of a low energy (high intrinsic angle) solid
surface with an impurity of higher energy, the
receding contact angles are less reproducible than the
advancing contact angles. Lloyd and Connelly [10]
made an attempt to directly measure energy barriers
on rough and heterogeneous surfaces. Although the
concept of the energy barrier is of utmost importance
in determining hysteresis [6] and has found practical
applications, existing theoretical studies on energy
barriers are very limited. Most studies only discuss
the effect of energy barriers on the contact angle.
Quantitative results and discussion have been
presented by only a few investigators, e.g. Johnson
and Dettre [6] and Marmur [11]. Theoretical studies
Journal of Engineered Fibers and Fabrics 23 http://www.jeffjournal.org
Volume 7, Issue 4– 2012
on energy barriers for rough, heterogeneous surfaces
are too few. Long, et al studied contact angle
hysteresis on rough, heterogeneous surfaces [12, 13].
They obtained advancing, receding and system
equilibrium contact angles as a function of surface
topography, roughness and heterogeneity. The role of
energy barriers in determining various contact angle
phenomena has certainly been explored.
J. Bico et al. described a model surface the different
regimes of wetting of a rough surface exposed to a
liquid. In this work they investigated how the surface
roughness modifies the contact angle [14]. Similary,
they studied the wetting of a solid textured by a
designed roughness, the wetting of porous materials,
and the conditions for observing such an imbibition
and presented practical achievements, where the
wetting properties of surface can be predicted and
tuned by the desi

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

สมุดรายวันของวิศวกรรมเส้นใยและผ้า 22 การ http://www.jeffjournal.orgปริมาณ 7 ปัญหา 4 – 2012พลังงานอิสระสมดุลของใยสังเคราะห์ โพลีเอสเตอร์ และพื้นผิว polypropyleneมาร์เซลา Bachurová, Jakub Wienerมหาวิทยาลัยเทคนิค Liberec, Liberec สาธารณรัฐเช็กติดต่อ:มาร์เซลา Bachurová อีเมล์: [e-mail]บทคัดย่อความสามารถเปียกได้ของพื้นผิวเป็นของแข็งมักจะเป็นลักษณะเป็นมุมที่ติดต่อของของเหลวในการพื้นผิวแข็ง ความสามารถที่เปียกได้เป็นอิสระผิวประหยัดพลังงาน ซึ่งเป็นพารามิเตอร์สำคัญ ที่ความสามารถเปียกได้สามารถได้รับผลกระทบ เช่น โดยความหยาบของพื้นผิวแข็ง ในงานสิ่งทอของเราใช้เป็นพื้นผิวความหยาบ macroscopic และพื้นผิวแผ่นราบจะใช้เช่นการกำหนดพลังงานพื้นผิว สำหรับการคำนวณพื้นผิวพลังงานเป็นพื้นฐานรู้มุมติดต่อการเลื่อนและเหตุที่มุมวัด และความสัมพันธ์ระหว่างการสัมผัส และตรวจสอบพลังงานพื้นผิวคำสำคัญ: ความก้าวหน้าติดต่อมุม เหตุติดต่อมุม พลังงาน ติดต่อมุมสัมผัสแนะนำเมื่อของเหลว ที่ผิวของของแข็งที่ละลายได้ ติดต่อมีใช้พลังงาน interphase สาม: interfacialพลังงานแข็งและ γsg แก๊ส interfacialพลังงานแข็งและ γsl ของเหลว และพลังงาน interfacial γlg ก๊าซและของเหลวมีค่าสัมพันธ์ส่งผลกระทบต่อการกำหนดค่าสุดท้ายของระบบ ถ้าหยด ของเหลวอยู่บนพื้นผิวของของแข็ง ผลลัพธ์ต่อไปนี้อาจเกิดขึ้น: ถ้าการพลังงานผิวของของแข็งมีค่ามากกว่าผลรวมของพลังงานผิวของของเหลวและอินเตอร์เฟซที่ใช้พลังงานในของแข็ง - ของเหลว ของเหลวบนพื้นผิวของของแข็งจะแพร่กระจายในชั้นอย่างต่อเนื่อง ระยะขอบของแข็ง - ก๊าซถูกแทนที่ ด้วยอินเทอร์เฟซดังต่อไปนี้:ของแข็ง -ของเหลวและของเหลว - แก๊ส พลังงานเกิดขึ้นระบบไม่ต่ำกว่า ต่อไปนี้ถูกต้อง:ΓSG > γSL + γLG (1)ผลต่างที่เกิดขึ้นเมื่อพลังงานพื้นผิวของแข็งมีน้อยกว่าผลรวมของอินเทอร์เฟซพลังงานของของแข็ง - ของเหลวและพลังงานอินเตอร์เฟซของเหลว - แก๊ส:ΓSG < γSL + γLG (2)ในกรณีนี้ มีหยดของเหลวบนพื้นผิวรูปสมดุล รูปนี้เป็นลักษณะมุมติดต่อความสัมพันธ์ของพลังงาน interfacial เป็นที่รู้จักกันเป็นการหนุ่ม Eq. (1): LG  cos  SG  SL (3)สัมผัสมุมติดต่อสามารถมีผลในการจำนวนพลังงาน และสามารถเกี่ยวข้องกับแนวคิดของอุปสรรคพลังงาน ปัญหาอุปสรรคพลังงานถูกนำมาใช้ครั้งแรก โดย Shuttleworth และ Bailey [2]และกล่าวถึง โดย Bikerman [3], [4], ดี และSchwartz และวิชารอง [5] Johnson และ Dettre [6]แสดงให้เห็นว่า อุปสรรคพลังงานมีสูงความสำคัญในการกำหนดสัมผัส สำหรับครั้งแรกเวลา พวกเขาคำนวณอุปสรรคพลังงานเสรีของการผิวหยาบ idealized ด้วยกระแทก sinusoid รูปและสรุปที่ค่าจริงของความก้าวหน้าและเหตุมุมขึ้นอยู่กับอุปสรรคความสูงและรัฐ vibrational หล่นน้ำในเวลาต่อมา แนวคิดของอุปสรรคพลังงานได้ต่อไป ใช้ในการศึกษาอุณหพลศาสตร์ของติดต่อมุม ตัวอย่าง Li Neumann [7]ใช้แนวคิดของอุปสรรคพลังงานเพื่อหารือเกี่ยวกับการผลของ heterogeneity ผิวมุมติดต่อสัมผัสสำหรับจานแนวตั้งกับแนวนอนแถบบริการ [8, 9] พวกเขาพบว่าในการกรณีพลังงานต่ำ (มุมสูง intrinsic) เป็นของแข็งผิว มีมลทินมีพลังงานสูง การเหตุมุมจะจำลองน้อยกว่าเลื่อนมุม ลอยด์และคอนเนลลี [10]ทำให้ความพยายามในการวัดพลังงานอุปสรรคโดยตรงบนพื้นผิวขรุขระ และแตกต่างกัน แม้ว่าการแนวคิดของอุปสรรคพลังงานเป็นสิ่งสำคัญสูงสุดกำหนดสัมผัส [6] และพบทางปฏิบัติโปรแกรมประยุกต์ ทฤษฎีการศึกษาพลังงานที่มีอยู่อุปสรรคจะถูกจำกัดมาก ส่วนใหญ่ศึกษาสนทนาผลกระทบของอุปสรรคพลังงานบนมุมติดต่อผลลัพธ์เชิงปริมาณและการสนทนาได้นำเสนอ โดยเฉพาะไม่กี่นัก เช่น JohnsonDettre [6] และ Marmur [11] ด้วย ศึกษาทฤษฎีสมุดรายวันของวิศวกรรมเส้นใยและผ้า 23 การ http://www.jeffjournal.orgปริมาณ 7 ปัญหา 4 – 2012ในอุปสรรคพลังงานสำหรับพื้นผิวหยาบ แตกต่างกันมีน้อยเกินไป ยาว et al ศึกษามุมติดต่อสัมผัสบนผิวหยาบ บริการ [12, 13]พวกเขาได้รับความก้าวหน้า เหตุ และระบบสมดุลติดต่อมุมเป็นฟังก์ชันของพื้นผิวภูมิประเทศ ความหยาบ และ heterogeneity บทบาทของอุปสรรคการพลังงานในการกำหนดมุมต่าง ๆ ติดต่อแน่นอนการสำรวจปรากฏการณ์เจ Bico et al. อธิบายพื้นผิวแบบต่าง ๆระบอบที่เปียกของสัมผัสกับพื้นผิวหยาบเป็นของเหลว ในงานนี้ จะตรวจสอบว่าพื้นผิวความหยาบปรับเปลี่ยนมุมติดต่อ [14] Similaryพวกเขาศึกษาที่เปียกของของแข็งที่พื้นผิวโดยการความหยาบออกแบบ ที่เปียกของวัสดุ porousการสังเกตการ imbibitionและความสำเร็จของการปฏิบัติ การนำเสนอที่จะภาวะการคุณสมบัติของพื้นผิวเปียกสามารถจะทำนาย และปรับ โดยสุราษฎร์ธานี

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

วารสารวิศวกรรมและเส้นใยผ้า http://www.jeffjournal.org 22
เล่มที่ 7 ฉบับที่ 4 2012 ฟรีพลังงานสมดุลของพลาสติกไนล่อนโพลีเอสเตอร์และพื้นผิวพลาสติกโพลีMarcela Bachurová, จาคุบ Wiener มหาวิทยาลัยเทคนิคแห่ง Liberec, Liberec สาธารณรัฐเช็กจดหมายไปที่: Marcela อีเมลBachurová: [e-mail] บทคัดย่อเปียกของพื้นผิวที่เป็นของแข็งมักจะโดดเด่นด้วยมุมสัมผัสของของเหลวบนพื้นผิวที่เป็นของแข็ง เปียกเป็นที่เกี่ยวข้องกับพื้นผิวพลังงานซึ่งเป็นตัวแปรที่สำคัญ เปียกได้รับผลกระทบเช่นโดยความขรุขระของพื้นผิวที่เป็นของแข็ง สิ่งทอในการทำงานของเราจะถูกใช้เป็นพื้นผิวที่หยาบกร้านด้วยตาเปล่าและพื้นผิวแผ่นเรียบที่ใช้เป็นอย่างดีในการตรวจสอบพลังงานพื้นผิว สำหรับการคำนวณของพื้นผิวพลังงานมันเป็นพื้นฐานที่จะรู้ว่ามุมสัมผัส. ก้าวหน้าและถอยมุมที่ติดต่อจะถูกวัดและความสัมพันธ์ระหว่างฮีและพลังงานพื้นผิวที่จะถูกตรวจสอบ. คำสำคัญ: ความก้าวหน้ามุมสัมผัสถอยมุมสัมผัสพลังงานมุมสัมผัส. hysteresis บทนำเมื่อรายชื่อของเหลวบนพื้นผิวของของแข็งที่ไม่ละลายน้ำที่สามพลังงานระหว่างเฟสจะใช้: interfacial พลังงานระหว่างของแข็งและγsgก๊าซ interfacial พลังงานระหว่างของแข็งและγslของเหลวและพลังงาน interfacial ระหว่างของเหลวและγlgก๊าซที่มีญาติค่าส่งผลกระทบต่อการกำหนดค่าสุดท้ายของระบบ หากมีการลดลงของของเหลวที่วางอยู่บนพื้นผิวของของแข็งผลต่อไปนี้อาจ ocur: ถ้าพลังงานพื้นผิวของของแข็งมีค่ามากกว่าผลรวมของพลังงานที่พื้นผิวของของเหลวและพลังงานอินเตอร์เฟซของของแข็ง- ของเหลวของเหลวบน พื้นผิวของของแข็งที่จะแพร่กระจายในชั้นอย่างต่อเนื่อง เฟสเขตแดนที่มั่นคง - ก๊าซจะถูกแทนที่ด้วยอินเตอร์เฟซที่ต่อไปนี้: ของแข็ง - ของเหลวและของเหลว - ก๊าซ พลังงานที่เกิดจากระบบที่ต่ำ ต่อไปนี้เป็นที่ถูกต้อง: γSG> γSL + γLG (1) ผลที่แตกต่างกันเกิดขึ้นเมื่อพลังงานพื้นผิวของของแข็งจะน้อยกว่าผลรวมของอินเตอร์เฟซการใช้พลังงานของของแข็ง- ของเหลวและพลังงานอินเตอร์เฟซของของเหลว- ก๊าซ: γSG <γSL + γLG (2) ในกรณีนี้การลดลงของของเหลวบนพื้นผิวที่มีรูปทรงของสมดุล รูปนี้เป็นลักษณะมุมสัมผัส. ความสัมพันธ์ของพลังงาน interfacial เป็นที่รู้จักกันเป็นหนุ่มสม (1):  LG cosSGSL (3) hysteresis มุมสัมผัสสามารถมีผลกระทบต่อปริมาณของพลังงานและสามารถที่เกี่ยวข้องกับแนวคิดของอุปสรรคพลังงาน ปัญหาอุปสรรคพลังงานเป็นครั้งแรกโดย Shuttleworth และเบลีย์ [2] และพูดคุยกันโดย Bikerman [3], ดี [4] และชวาร์ตซ์และไมเนอร์[5] จอห์นสันและ Dettre [6] แสดงให้เห็นว่าอุปสรรคพลังงานสูงสุดเป็นสำคัญในการกำหนด hysteresis สำหรับครั้งแรกเวลาที่พวกเขาคำนวณอุปสรรคพลังงานของพื้นผิวที่ขรุขระเงียบสงบกับการกระแทกรูปsinusoid และสรุปได้ว่าค่าที่แท้จริงของความก้าวหน้าและถอยมุมติดต่อขึ้นอยู่กับกำแพงสูงและสถานะการสั่นของหยดของเหลว. ต่อมาแนวคิดของ อุปสรรคพลังงานที่ถูกนำมาใช้ในการศึกษาต่อของอุณหพลศาสตร์ของมุมการติดต่อ ยกตัวอย่างเช่นหลี่และนอยมันน์ [7] ใช้แนวคิดของอุปสรรคพลังงานเพื่อหารือเกี่ยวกับผลกระทบของความแตกต่างของพื้นผิวในมุมสัมผัสhysteresis สำหรับแผ่นในแนวตั้งกับแนวเส้นที่แตกต่างกัน[8, 9] พวกเขาพบว่าในกรณีที่มีพลังงานต่ำ (ภาพมุมสูงที่แท้จริง) ที่เป็นของแข็งพื้นผิวที่มีการปนเปื้อนของพลังงานที่สูงขึ้นที่มุมติดต่อถอยห่างเป็นทำซ้ำน้อยกว่ามุมติดต่อก้าวหน้า ลอยด์และคอนเนลลี [10] ทำให้ความพยายามที่จะวัดอุปสรรคพลังงานโดยตรงบนพื้นผิวที่หยาบและแตกต่างกัน แม้ว่าแนวคิดของอุปสรรคพลังงานที่มีความสำคัญสูงสุดในการกำหนดhysteresis [6] และได้พบว่าในทางปฏิบัติการใช้งานที่มีอยู่ในการศึกษาทฤษฎีเกี่ยวกับพลังงานปัญหาและอุปสรรคที่มีจำกัด มาก การศึกษาส่วนใหญ่จะหารือเกี่ยวกับผลกระทบของปัญหาและอุปสรรคที่พลังงานในมุมสัมผัส. ผลเชิงปริมาณและการอภิปรายได้รับการเสนอโดยนักวิจัยเพียงไม่กี่เช่นจอห์นสันและDettre [6] และ Marmur [11] การศึกษาเชิงทฤษฎีวารสารวิศวกรรมและเส้นใยผ้า http://www.jeffjournal.org 23 เล่มที่ 7 ฉบับที่ 4 2012 ในอุปสรรคพลังงานสำหรับขรุขระพื้นผิวที่แตกต่างกันมีน้อยเกินไป ยาว, et al ศึกษามุมสัมผัสhysteresis ในขรุขระพื้นผิวที่แตกต่างกัน [12, 13]. พวกเขาได้รับความก้าวหน้าถอยและระบบมุมติดต่อสมดุลเป็นฟังก์ชั่นของพื้นผิวภูมิประเทศขรุขระและเซลล์สืบพันธุ์ บทบาทของอุปสรรคในการใช้พลังงานในการกำหนดมุมสัมผัสต่างๆปรากฏการณ์ที่ได้รับการสำรวจอย่างแน่นอน. เจ Bico et al, อธิบายรูปแบบพื้นผิวที่แตกต่างกันที่แฝงเร้นของเปียกของพื้นผิวที่ขรุขระสัมผัสกับของเหลว ในงานนี้พวกเขาตรวจสอบว่าพื้นผิวที่หยาบกร้านปรับเปลี่ยนมุมสัมผัส [14] Similary, พวกเขาศึกษาเปียกของพื้นผิวที่เป็นของแข็งโดยที่ขรุขระออกแบบเปียกของวัสดุที่มีรูพรุนที่และเงื่อนไขในการสังเกตดังกล่าวดูดและนำเสนอความสำเร็จของการปฏิบัติที่คุณสมบัติของพื้นผิวเปียกสามารถคาดการณ์และปรับโดยDesi

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

วารสารวิศวกรรมเส้นใยและผ้า http://www.jeffjournal.org 22เล่ม 7 ออก 4 – 2555สมดุลพลังงานของใยสังเคราะห์โพลีเอสเตอร์และพื้นผิวโพลีโพรพิลีนmarcela . kgm bachurov Jakub ไส้กรอก ,มหาวิทยาลัยเทคนิคแห่ง Liberec Liberec , สาธารณรัฐเช็กจดหมายถึง :อีเมล์ : [e-mail] marcela bachurov . kgmบทคัดย่อที่เปียกของพื้นผิวของแข็งมักจะเป็นลักษณะ โดยมุมสัมผัสของของเหลวในพื้นผิวที่เป็นของแข็ง ที่เกี่ยวข้องกับพื้นผิวเปียกพลังงานซึ่งเป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญ ที่สารที่สามารถรับผลกระทบเช่นโดยความหยาบของพื้นผิวที่เป็นของแข็ง สิ่งทอ งานของเราใช้เป็นสารความหยาบของพื้นผิว และพื้นผิวแผ่นเรียบที่ใช้ รวมทั้งการตรวจสอบพลังงานพื้นผิว สำหรับการคำนวณของพื้นผิวพลังงานเป็นพื้นฐานให้รู้มุมสัมผัสก้าวถอยห่าง มุมและการติดต่อวัด และความสัมพันธ์ระหว่างการวิเคราะห์และพลังงานพื้นผิว คือ การติดตามคำสำคัญ : ก้าวถอยห่าง มุมสัมผัสมุม , พลังงานติดต่อแบบมุมสัมผัสแนะนำเมื่อของเหลวที่พื้นผิวของของแข็งไม่ละลายพลังงานที่ใช้ : ภาค 3 อินเตอร์เฟสพลังงานระหว่างของแข็งและก๊าซγ SG ระหว่างผิวหน้าพลังงานระหว่างของแข็งและของเหลวγ SL , และพลังงานระหว่างระหว่างของเหลวและก๊าซγ LGที่มีคุณค่าต่อสุดท้ายการตั้งค่าของญาติระบบ ถ้าหยดของเหลวจะถูกวางไว้บนพื้นผิวของของแข็ง ผลลัพธ์ต่อไปนี้อาจ ocur : ถ้าพลังงานพื้นผิวของของแข็งเป็นมากกว่าผลรวมของพลังงานพื้นผิวของน้ำและพลังงานของอินเตอร์เฟซของแข็ง - ของเหลว , ของเหลวบนพื้นผิวของของแข็งจะแพร่กระจายในชั้นอย่างต่อเนื่อง ขอบเขตของเฟสของแข็ง - ก๊าซจะถูกแทนที่ด้วยการเชื่อมต่อดังต่อไปนี้ของแข็ง - ของเหลวและของเหลว - ก๊าซ ผลของพลังงานระบบจะลดลง ต่อไปนี้เป็นใช้ได้ :γ SG > γ SL + γ LG ( 1 )ผลที่แตกต่างกันเกิดขึ้นเมื่อพลังงานพื้นผิวของที่แข็งน้อยกว่าผลรวมของอินเตอร์เฟซพลังงานของของแข็ง - ของเหลว และติดต่อกับ พลังงานของของเหลว - ก๊าซ :γ SG < γ SL + γ LG ( 2 )ในกรณีนี้ หยดของของเหลวบนพื้นผิวได้รูปร่างของสมดุล รูปนี้เป็นลักษณะโดยติดต่อมุมความสัมพันธ์ระหว่างพลังงานเรียกว่าเด็กอีคิว ( 1 ) : LG เพราะ SG  SL ( 3 )มุมสัมผัสแบบสามารถมีผลกระทบปริมาณของพลังงานและสามารถที่เกี่ยวข้องกับแนวคิดของเกราะพลังงาน ปัญหาอุปสรรค พลังงานเป็นครั้งแรก โดย ชัทเทิลเวิร์ธ และ เบลี่ย์ [ 2 ]และกล่าวถึงโดย bikerman [ 3 ] ดี [ 4 ] และSchwartz และผู้เยาว์ [ 5 ] จอห์นสันและ dettre [ 6 ]พบว่าอุปสรรคคือที่สุดของพลังงานความสำคัญในการกำหนดแบบ . สำหรับครั้งแรกเวลาที่พวกเขาคำนวณฟรีพลังงานของอุปสรรคอุดมคติกับเซลล์ผิวขรุขระ รูปร่างกระแทกและสรุปได้ว่าคุณค่าที่แท้จริงของก้าวหน้ามุมสัมผัส และถอยห่าง ขึ้นอยู่กับสิ่งกีดขวางความสูงและสภาพการสั่นสะเทือนของหยดของเหลวต่อมา แนวคิดของเกราะพลังงานคือเพิ่มเติมที่ใช้ในการศึกษาอุณหพลศาสตร์ของมุมสัมผัส ตัวอย่างเช่น ลี้ และ นอยมันน์ [ 7 ]ใช้แนวคิดของเกราะพลังงานเพื่อหารือเกี่ยวกับผลของพื้นผิวบนมุมที่สามารถติดต่อสำหรับจานแบบแนวตั้งกับแนวนอนข้อมูลจาก [ 8 , 9 ] พวกเขาพบว่า ในกรณีของพลังงานต่ำ ( มุมสูงภายใน ) แข็งพื้นผิวที่สกปรกของพลังงานสูงถอยห่าง ติดต่อมุม ) น้อยกว่าด้านมุมสัมผัส ลอยด์ และ คอนเนลลี่ [ 10 ]ทำให้ความพยายามที่จะตรงวัดอุปสรรคพลังงานบนพื้นผิวขรุขระ และพันธุ์ . แม้ว่าแนวคิดของเกราะพลังงานเป็นสิ่งสำคัญที่สุดในการกำหนด hysteresis [ 6 ] และได้พบประโยชน์การประยุกต์ใช้ทฤษฎีการศึกษาพลังงานที่มีอยู่อุปสรรคมี จำกัด มาก การศึกษาส่วนใหญ่อภิปรายผลของพลังงานอุปสรรคบนมุมสัมผัสปริมาณและการอภิปรายได้นำเสนอโดย เพียง ไม่ กี่ พนักงานสอบสวน เช่น จอ นสันและ dettre [ 6 ] และมาร์เมอร์ [ 11 ] การศึกษาเชิงทฤษฎีวารสารวิศวกรรมเส้นใยและผ้า http://www.jeffjournal.org 23เล่ม 7 ออก 4 – 2555พลังงานอุปสรรคสำหรับขรุขระ พื้นผิวที่แตกต่างกันมันน้อยไป ยาว , et al ) มุมสัมผัสแบบบนพื้นผิวขรุขระ วิวิธพันธุ์ [ 12 , 13 )พวกเขาได้ก้าวถอยห่าง และระบบสมดุลติดต่อมุมเป็นฟังก์ชันของพื้นผิวสภาพภูมิประเทศ และความสามารถ . บทบาทของอุปสรรคในการติดต่อต่าง ๆมุมพลังงานปรากฏการณ์ได้อย่างแน่นอน การสํารวจเจ bico et al . อธิบายรูปแบบพื้นผิวที่แตกต่างกันระบอบการปกครองของเปียกของผิวขรุขระตากเป็นของเหลว ในงานนี้มีการสอบสวนว่าพื้นผิวความหยาบ ปรับเปลี่ยนมุมสัมผัส [ 14 ] การออกกำลังกายพวกเขาได้ศึกษาเปียกของพื้นผิวของแข็งโดยออกแบบชิ้นงานที่เปียก , วัสดุรูพรุน ,และเงื่อนไขสำหรับการสังเกตดังกล่าวของการดูดน้ำและนำเสนอผลงานการปฏิบัติที่คุณสมบัติของพื้นผิวที่เปียกน้ำประเทศสหรัฐอเมริกา