2009 年 Han 等人[70]利用直徑寬度 50~200nm，間距 300nm，高 1~2μm 的奈米碳管(CNT)經過氟化物疏水處理後雖然接觸角可高達 160°，可是在電 溼潤後明顯發現 CNT 結構因毛細力造成倒塌，如圖 2.23、2.24。因此無法 重複使用，故需選用機械性質較強的原件，而[71, 72]也擁有同樣的倒塌結 果。
圖 2.23 A 區為 EWOD 後倒塌的區域，B 區為原始 CNT 結構[49]。
圖 2.24 CNT 因毛細力造成結構倒塌[51]。
為了改善因毛細力造成結構破壞，2007年Thomy等人[27]在油浴下進行 EWOD測詴，也就是將矽油取代空氣的部分進行EWOD，由於水和矽油為 互斥的介質， 使用油浴的情況下可提高液滴之接觸角、減少液體和結構表 面的遲滯現象[67]，且因水與矽油之表面張力不同(DI water和矽油的表面張 力值分別為72.75和19.1mN/m)，造成當矽油靠近水滴時，會主動包覆上水液 滴的周圍表面，對於介電溼潤驅動液滴有減少阻力、降低操作電壓的效果 [73]。Thomy[64]利用直徑寬度為20~150nm，高為30μm矽的奈米線，圖2.25，
表面由氟化物疏水處理後，使用100mM KCl為測詴液滴在油浴下進行 EWOD，當電壓從0V上升到150VTRMS，接觸角由164°下降到106°，當電壓 150VTRMS下降回0V時，接觸角可完全回復成164°，Δθ高達37°，如圖2.25。
此結構即可重複使用1000次不破壞。
圖 2.25 (a)矽的奈米線之表面結構，
(b)矽的奈米線在 EWOD 時擁有可回覆性[52]。
(a)
(b) ))
2010 年 Im 等 人 [74] 使 用 直 徑 10μm ， 厚 度 為 13μm 之 疏 水 的 poly(dimethylsiloxane) microlens array 進行 EWOD，水珠一開始為 Cassie state，
當施加電壓時水珠開始 wetting，因此往結構下方擠壓空氣，圖 2.26(b)，當 水珠在達到 Cassie 轉換 Wenzel 的轉換點前，水珠都為可回覆，接觸角會隨 電壓下降而變大。而當 Cassie 轉換成 Wenzel 時，水珠會和固體表面完全接 觸，圖 2.26(c)，液固接觸面無空氣存在因此完全無回覆性。
圖 2.26 水珠為不同濕潤狀態之回覆現象[74]。
以上四篇文獻結構皆為击起結構，結構內空氣彼此間是相通的，因此當 達到 Wenzel state 時，由於結構內已無空氣存在導致水珠卡住在結構內，接 觸角無法回覆。 2009 年 Bahadur 等人[75]利用矽晶圓做出不同粗糙度的正 方形凹口結構，如圖 2.27 所示，表面經鐵氟龍疏水處理後進行 EWOD。實 驗由 Cassie 轉換成 Wenzel 的實驗電壓值比理論值大，證實了結構內局限住 的空氣會抵抗水珠的滲入，而當水珠進入了結構會因孔壁阻擋導致水珠無 回覆性(圖 2.28)。
圖 2.27(a) 凹口結構粗糙因子為 fs=0.15，r=2.6，高度為 85.5μm[54]。
(b)為 EWOD 前的 Cassie state[54]。
(c)為 EWOD 後的結構表面，可見水珠滲入結構內無法回覆。
由於封閉結構液體雖滲入結構內但底部擁有氣體，因此無法適用於傳統介 電溼潤公式，目前文獻中[19, 76]探討液滴滲入封閉結構之深度公式為，利
用毛細力與氣體抵抗壓力之力帄衡求得液滴滲入之實際深度：
θ 公式 Fc為毛細力， 為液體之表面張力，a 為孔洞直徑，θ 為帄板表面之接觸角。
公式
Fp為壓縮氣體產生造成的抵抗力，Pa 為氣體未壓縮時孔洞內之氣體壓力，
L0為孔洞總深度，H 為液底滲入結構內之深度。
由力帄衡所得液體滲入結構之深度 H 為：
θ 公式 但此公式只能在液體之帄板表面接觸角也就是孔壁內之接觸角小於 90°的 情況下適用，而目前無文獻探討孔壁角度大於 90°條件之計算公式。
(a) (b) (c)