Temas açısı
Termodinamik > Temas açısı histerezisi

Belirli bir substrat-sıvı-buhar kombinasyonu pratikte sürekli bir temas açısı değerleri aralığı verir. Maksimum temas açısı ilerleyen temas açısı olarak adlandırılır ve minimum temas açısı geri çekilme açısı olarak adlandırılır. İlerleyen ve azalan temas açıları, damlacıkların veya sıvı köprülerin hareket halinde olduğu dinamik deneylerden ölçülür. Aksine, Young-LaPlace denklemi tarafından tanımlanan denge temas açısı statik bir durumdan ölçülür. Statik ölçümler, biriktirme parametrelerine (örn. Hız, açı ve damla boyutu) ve düşme geçmişine (ör. Biriktirme zamanından buharlaşma) bağlı olarak ilerleyen ve azalan temas açısı arasında değerler verir. Temas açısı histerezisi şu şekilde tanımlanır:  \theta _{\mathrm {A} }-\theta _{\mathrm {R} } terim ifadeyi tanımlamak için de kullanılmasına rağmen  \cos \theta _{\mathrm {R} }-\cos \theta _{\mathrm {A} } . Statik, ilerleyen veya azalan temas açısı, uygulamaya bağlı olarak denge temas açısı yerine kullanılabilir.
İlerleyen temas açısı, sıvı-katı kaynaşmasının bir ölçüsü olarak tarif edilebilirken, geri çekilme temas açısı, sıvı-katı yapışmasının bir ölçüsüdür. İlerleyen ve azalan temas açıları doğrudan farklı yöntemler kullanılarak ölçülebilir ve ayrıca kuvvet tansiyometresi (diğer adıyla Wilhemy-Plate yöntemi) gibi diğer ıslatma ölçümlerinden de hesaplanabilir.
Damlalar bir yüzey üzerinde doğrusal olarak hareket ettirilirse, ilerleyen ve uzaklaşan temas açıları doğrudan aynı ölçümden ölçülebilir. Örneğin, bir sıvı damlası statik olduğunda belirli bir temas açısını benimser, ancak yüzey eğildiğinde damla ilk önce deforme olur, böylece damla ve yüzey arasındaki temas alanı sabit kalır. Damlalığın "yokuş aşağı" tarafı daha yüksek bir temas açısı benimseyirken, damlanın "yokuş aşağı" tarafı daha düşük bir temas açısı benimseyecektir. Eğim açısı arttıkça temas açıları değişmeye devam edecek, ancak damla ve yüzey arasındaki temas alanı sabit kalacaktır. Belirli bir yüzey eğim açısında ilerleyen ve azalan temas açıları karşılanacak ve damla yüzey üzerinde hareket edecektir. Uygulamada, eğer eğim hızı yüksekse ölçüm, kesme kuvvetleri ve momentumdan etkilenebilir. Ölçüm yöntemi ayrıca yüksek (> 30 derece) veya düşük (<10 derece) temas açısı histerezisi olan sistemler için pratikte zor olabilir.
İlerleme ve geri çekilme temas açısı ölçümleri, bir yüzeyde biriken bir damladan sıvı eklenerek ve çıkarılarak gerçekleştirilebilir. Bir damlaya yeterince az miktarda sıvı eklenirse, temas hattı sabitlenmeye devam eder ve temas açısı artar. Benzer şekilde, bir damladan az miktarda sıvı çıkarılırsa, temas açısı azalacaktır.
Young denklemi homojen bir yüzey alır ve yüzey dokusunu veya yerçekimi gibi dış kuvvetleri hesaba katmaz. Gerçek yüzeyler atomik olarak pürüzsüz veya kimyasal olarak homojen değildir, bu nedenle bir damla temas açısı histerezisi gerektirir. Denge temas açısı ( \theta _{\mathrm {c} } ) hesaplanabilir  \theta _{\mathrm {A} } ve  \theta _{\mathrm {R} } teorik olarak Tadmor tarafından gösterildiği ve Chibowski tarafından deneysel olarak doğrulandığı gibi,
nerede
Pürüzlü veya kontamine bir yüzeyde, temas açısı histerezisi de olacaktır, ancak şimdi yerel denge temas açısı (Young denklemi artık sadece yerel olarak geçerlidir) yüzeyde yer yer değişebilir. Young-Dupré denklemine göre, bu, yapışma enerjisinin yerel olarak değiştiği anlamına gelir - bu nedenle, sıvının yüzeyi ıslatmak için yerel enerji bariyerlerinin üstesinden gelmesi gerekir. Bu bariyerlerin bir sonucu temas açısı histerezisidir : ıslanma derecesi ve dolayısıyla gözlenen temas açısı (temas hattı boyunca ortalama) sıvının yüzeyde ilerleyip ilerlememesine bağlıdır.
Sıvı daha önce kuru yüzey üzerinde ilerlediğinden, ancak daha önce ıslak yüzeyden uzaklaştığından, katının sıvı ile önceki teması (örneğin, kimyasal bir reaksiyon veya emilim yoluyla) nedeniyle değişmesi durumunda temas açısı histerezisi de ortaya çıkabilir. Bu tür değişiklikler, yavaşsa, ölçülebilir zamana bağlı temas açıları da üretebilir.