È probabile che le indicazioni da manuale per la caratterizzazione delle proprietà di bagnatura delle superfici solide cambino poiché i ricercatori KAUST dimostrano che i test convenzionali possono essere fuorvianti.

Gli attuali metodi di riferimento per determinare le caratteristiche di bagnatura superficiale si basano sulla misurazione degli angoli di contatto, per cui le immagini di goccioline che avanzano e si ritraggono dispensate dai capillari sulle superfici vengono analizzate per stimare gli angoli alle interfacce solido-liquido-vapore.

Un angolo di contatto superiore a 90 gradi per le goccioline a base di acqua o olio indica che le superfici sono idrofobe (idrorepellenti) o oleorepellenti (resistenti all'olio). Perciò, le superfici che soddisfano questo criterio sia per l'acqua che per gli oli sono definite onnifobe. Gli angoli di contatto elevati assicurano inoltre che, quando immerso in liquidi, le superfici intrappolano l'aria, che è fondamentale per le applicazioni, come la desalinizzazione, riduzione della resistenza aerodinamica nei tubi di trasporto e nei materiali antivegetativi per le navi.

Gli angoli di contatto si sono dimostrati estremamente affidabili per valutare l'onnifobicità di superfici che sfruttano rivestimenti chimici idrorepellenti. Esistono apparecchiature e software disponibili in commercio per misurare gli angoli di contatto in tempo reale. Però, nell'esplorazione di approcci privi di rivestimento per respingere i liquidi, Il team di Himanshu Mishra ha scoperto che le valutazioni basate solo sugli angoli di contatto possono essere ingannevoli.

Per dimostrare questa discrepanza, i ricercatori hanno studiato la bagnatura delle superfici di silice comprendenti pilastri microscopici a forma di fungo (vedi immagine) mediante misurazioni dell'angolo di contatto e per immersione. Quando valutato dall'angolo di contatto, le superfici mostravano angoli di avanzamento e di retrocessione maggiori di 150 gradi, che in base all'indice utilizzato per valutare le superfici le classifica come dotate di notevole repellenza ai liquidi o superonnifobicità. Però, quando valutato per immersione, gli stessi liquidi hanno assorbito istantaneamente la microstruttura e la fobicità è stata persa. Così, le superfici che sono state caratterizzate come superidrofobiche attraverso gli angoli di contatto hanno portato a conclusioni errate. In realtà, difetti localizzati, come pilastri rotti o mancanti, in questa microstruttura e confine ha permesso al liquido di penetrare e spostare l'aria intrappolata.

Utilizzando lo stesso materiale, i ricercatori hanno anche dimostrato che se si costruisse un muro attorno ai pilastri, la risultante microstruttura compartimentata respingeva le goccioline di liquido nell'aria e intrappolava l'aria in modo robusto durante l'immersione. "Mentre identifichiamo nuovi approcci alla repellenza ai liquidi privi di rivestimento, i vecchi criteri di valutazione dell'onnifobicità devono essere aggiornati, e va riconosciuta la specificità delle microtessiture, " disse Mishra.

Il primo autore Sankara Arunachalam dice:"Durante le misurazioni dell'angolo di contatto, le goccioline occupano un numero limitato di macchie sulla superficie. Perciò, gli effetti dei difetti superficiali potrebbero essere persi."

Però, il liquido può accedere all'intera superficie per immersione. Questi risultati dovrebbero far progredire lo sviluppo razionale di superfici idrorepellenti prive di rivestimento come alternative verdi e robuste agli attuali trattamenti chimici per le applicazioni, come la desalinizzazione e la riduzione della resistenza.