Jabarkan dimana dari Hidrofobik

= Tegangan permukaan antara padat dan gas

= Tegangan permukaan antara padat dan cair

= Tegangan permukaan antara cair dan gas

θ dapat diukur menggunakan goniometer sudut kontak.

Wenzel menentukan bahwa saat cairan berhubungan intim dengan permukaan mikro, θ akan berubah menjadi θW*

dimana r adalah rasio luas sebenarnya ke daerah yang diproyeksikan. Persamaan Wenzel menunjukkan bahwa struktur mikro suatu permukaan menguatkan kecenderungan alami permukaan. Permukaan hidrofobik (yang memiliki sudut kontak asli lebih besar dari 90°) menjadi lebih hidrofobik bila mikrostruktur – sudut kontak barunya menjadi lebih besar dari aslinya. Namun, permukaan hidrofilik (yang memiliki sudut kontak asli kurang dari 90°) menjadi lebih hidrofilik bila dibuat mikro – sudut kontak barunya menjadi lebih kecil dari aslinya.

Cassie dan Baxter menemukan bahwa jika cairan tersuspensi di puncak mikrostruktur, θ akan berubah menjadi θCB*:

dimana φ adalah luas fraksi padat yang menyentuh cairan. Cairan dalam keadaan Cassie-Baxter lebih bergerak daripada dalam keadaan Wenzel.

Kita dapat memprediksi apakah keadaan Wenzel atau Cassie-Baxter yang harus ada dengan menghitung sudut kontak baru dengan kedua persamaan. Dengan meminimalkan argumen energi bebas, hubungan yang memperkirakan bahwa sudut kontak kontak yang lebih kecil adalah keadaan yang paling mungkin ada. Dinyatakan dalam istilah matematis, agar keadaan Cassie-Baxter ada, ketidaksetaraan berikut pasti benar.

Kriteria alternatif baru-baru ini untuk keadaan Cassie-Baxter menegaskan bahwa keadaan Cassie-Baxter ada saat 2 kriteria berikut terpenuhi: 1) Gaya kontak garis mengatasi kekuatan badan dari berat tetesan yang tidak didukung dan 2) Mikrostrukturnya cukup tinggi untuk mencegah cairan yang menjembatani mikrostruktur untuk menyentuh dasar mikrostruktur.

Kriteria baru untuk beralih antara keadaan Wenzel dan Cassie-Baxter telah dikembangkan baru-baru ini berdasarkan kekasaran permukaan dan energi permukaan. Kriteria tersebut berfokus pada kemampuan perangkap udara di bawah tetesan cairan pada permukaan kasar, yang dapat mengetahui apakah model Wenzel atau model Cassie-Baxter harus digunakan untuk kombinasi kekasaran permukaan dan energi tertentu.

Sudut kontak adalah ukuran hidrofobisitas statis, dan histeresis sudut kontak dan sudut geser adalah ukuran dinamis. Sudut kontak histeresis adalah fenomena yang mencirikan heterogenitas permukaan. Bila pipet menyuntikkan cairan ke padatan, cairan akan membentuk beberapa sudut kontak. Saat pipet menyuntikkan lebih banyak cairan, tetesan akan meningkat dalam volume, sudut kontak akan meningkat, namun batas tiga fasa akan tetap diam sampai tiba-tiba maju ke luar.