Märgumisomadused

Märgumisomadused on vedelike ja tahkiste vahelise kontakti kvaliteedi kirjeldus. Need määravad, kui kergesti vedelik märgib pind, levib selle peal ja milline on pindade vahelise koostoime tulemus. Märgumine sõltub vedeliku omadustest, pinna keemilisest koostisest ja struktuurist ning keskkonnatingimustest nagu temperatuur ja niiskus. Need omadused on olulised nii looduskeskkonnas kui ka tööstuslikes rakendustes, kus märgumine mõjutab kuivamist, määrdumist, puhastamist ning katete kinnitumist ja vastupidavust.

Peamised näitajad on kontaktangle ja hüdrofiilsus või hüdrofoobsus. Väike kontaktangle (kuni umbes 90°) viitab hüdrofiilsusele, suur nurk (üle 90°) hüdrofoobsusele. Väga suur nurk, sageli üle 150°, nimetatakse superhüdrofoobseks. Samuti on oluline märgumise dünaamiline aspekt: edenev ja taanduv nurk ning hüsteresis, mis näitab, kui palju märgumine sõltub liikumise suunast ja ajast.

Teoreetiliselt on märgumist kirjeldanud Youngi võrrand, mis seob tasakaalukontaktnurga pindade energiaga. Pindade karedus muudab märgumist; Wenzeli mudel näitab, et kare pind muudab märgumist vastavalt pindade roughnessile (cos θ* = r cos θ). Cassie–Baxter mudel kirjeldab olukordi, kus vedelik puutub pinda nii tahkete alade kui õhu kihi vahel, mis võib suurendada või vähendada märgumist sõltuvalt struktuurist ja vedeliku omadustest.

Mõõtmine ja rakendused: Märgumisomadusi hinnatakse peamiselt kontaktangle mõõtmisega goniomeetriga. Edeneva ja taanduva nurga mõõtmine ning hüsteresis annavad lisainfot pindade energiatest. Märgumisomaduste mõistmine on oluline katete kavandamisel ja pindade puhastamisel, biomaterjalide arendamisel ning looduses, kus märgumine mõjutab veevoolu ja kapillaarset tõmmet.