1. Angolo di contatto: L'angolo di contatto tra le gocce d'acqua e la superficie superidrofobica è molto elevato, tipicamente maggiore di 150 gradi. Questo angolo di contatto elevato indica che le gocce d'acqua hanno una bagnabilità minima e tendono a formare perle che si appoggiano sulla superficie anziché espandersi.
2. Stato di Cassie-Baxter: Le superfici superidrofobiche spesso mostrano lo stato di Cassie-Baxter, in cui le goccioline d'acqua poggiano su minuscole sacche d'aria intrappolate tra le asperità superficiali. Questo strato d'aria impedisce il contatto diretto tra l'acqua e la superficie solida, riducendo l'adesione e favorendo l'idrorepellenza.
3. Contatto superficiale ridotto: A causa delle sacche d'aria intrappolate, la superficie effettiva a contatto con l'acqua è notevolmente ridotta. Questo crea un effetto "scivolo", dove le gocce d'acqua scivolano facilmente sulla superficie con una resistenza ridotta.
4. Proprietà autopulenti: Lo stato di Cassie-Baxter facilita le proprietà autopulenti delle superfici superidrofobiche. Le particelle di sporco e i contaminanti hanno maggiori probabilità di rimanere intrappolati nelle sacche d'aria e possono essere facilmente rimossi dalle gocce d'acqua che rotolano via dalla superficie.
5. Antighiaccio e sbrinamento: Le superfici superidrofobiche possono ridurre l’adesione e l’accumulo di ghiaccio. Le gocce d'acqua formano perle sferiche che rotolano via dalla superficie, impedendo la formazione di uno strato di ghiaccio continuo. Questa proprietà è preziosa in varie applicazioni, come le ali degli aerei, i parabrezza e le linee elettriche, per prevenire la formazione di ghiaccio.
6. Riduzione trascinamento: La bassa adesione e il ridotto contatto superficiale delle gocce d'acqua su superfici superidrofobiche possono portare a una riduzione della resistenza nei flussi di liquidi. Questa proprietà trova applicazioni nella microfluidica, negli scafi delle navi e nei rivestimenti delle tubazioni dell'acqua per migliorare l'efficienza e ridurre il consumo di energia.
7. Manipolazione delle microgocce: Le superfici superidrofobiche consentono un controllo preciso delle microgocce, rendendole utili in applicazioni come la microfluidica basata su gocce, i dispositivi lab-on-a-chip e la stampa a getto d'inchiostro.
8. Biomimetica: Molte superfici superidrofobiche si ispirano a strutture naturali come foglie di loto e ali di farfalla. Queste superfici mostrano una ruvidità gerarchica su scala micro e nanometrica che migliora l’idrorepellenza.
