在本實驗中，所採用的液滴體積皆為 2μL，為了探討表面粗糙度對接 觸角的影響，首先將 FAS-17 塗佈於市售的緻密帄板氧化鋁板上，測得其帄 板接觸角θ0為 92.29°(圖 4.11)，圖中標示量測接觸角方法套用於本論文所有 接觸角測量圖。
圖 4.11 帄板氧化鋁表面塗佈 FAS-17 疏水處理之接觸角 OM 圖。
θ
接著將厚度皆為 2μm 之 AAO：S-14、S-20、O-33、O-60、P-180、P-340 分別經由 FAS-17 疏水處理，起始接觸角分別為 96.47°、109.08°、98.88°、
115.69°、100.94°、153.16°(圖 4.12)。
圖 4.12 不同孔洞大小 AAO 之接觸角 OM 圖，
(a) S-14，(b) S-20，(c) O-33，(d) O-60，(e) P-180，(f) P-340。
(a) (b)
(c) (d)
(e) (f)
為了確認詴片皆為 Cassie state，並藉由滾動角測詴。發現 S-14、S-20、
O-33、O-60、P-180 液滴和詴片表面的親和力相當大，甚至當詴片反轉 180°
呈倒立狀態時，液滴仍然吸附於詴片表面無滾落跡象，呈現 Wenzel state，
如圖 4.13(a)～(e)。而相對的 P-340，如圖 4.13(f)，擁有小於 10°的滾動角，
因此證實為 Cassie state，且為超疏水表面。
圖 4.13 測量滾動角之 OM 圖
(a) S-14，(b) S-20，(c) O-33，(d) O-60，(e) P-180 無滾動角，
(f) P-340，滾動角為 10°。
由滾動角證實 S-14、S-20、O-33、O-60、P-180 皆為 Wenzel state，P-340 則為 Cassie state。因此利用 Wenzel 和 Cassie 公式分別可計算出詴片處於兩 種狀態時的理論接觸角，
圖 4.14 AAO 結構示意圖，a 為孔洞直徑，a+b 為連心距。
首先先將 AAO 結構(圖 4.14)套入 Wenzel 公式中，計算出處於 Wenzel state 之理論接觸角：
θ θ 公式
粗糙表面的實際面積 投影面積
公式 a 為孔洞直徑、a＋b 為孔洞間之連心距、H 為孔洞厚度。
與套入 Cassie 公式中，計算出處於 Cassie state 之理論接觸角為：
θ θ 公式 固體所佔面積
投影面積
公式 六種規格 AAO 詴片 a、b 值、理論接觸角及實際實驗值接觸角如表 4.2、4.3。
表4.2 2μm 厚度 AAO 之 a、b 值 相對照，只有 P-340 符合，而 S-14、S-20、O-33、O-60、P-180 由滾動角測 詴得知實際上是 Wenzel state。原因是 S-14、S-20、O-33、O-60、P-180 液 滴有滲入孔洞內但卻未完全填滿，因 AAO 結構為空氣不相通的長柱狀孔洞，
當水滴滴於結構時，孔洞內氣體因此被局限在結構內。且受限於 AAO 孔壁 的阻擋，使得液滴無法擴散到鄰邊孔洞中，因此達到實際是 Wenzel state 卻 擁有近似於 Cassie 的接觸角，此現象符合文獻[75]封閉結構之實驗結果。由 於 S-14、S-20、O-33、O-60、P-180 液體未完全填滿孔洞，因此表 4.3 中所
Pore size Geometric
dimensions Theoretical CA Experimental results
用 r 值將不被參考，因液滴未填滿所有孔洞。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 則為帄板表面之接觸 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 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，由於本實驗之 AAO 表面擁有 FAS-17 疏水處理，造成氧化鋁帄 板經 FAS-17 疏水處理表面接觸角為 92.29°大於 90°，因此無法使用此方程 式求得液體滲入結構之深度 H。
為了探討本實驗中液滴進入了多少到結構內，因此利用公式 2.2： 0.5μm，由滾動角測詴 0.5μm 詴片發現皆同樣為 Wenzel state，因此比照表 4.4 之算法計算出有效的 r 值與真實水進入結構內之深度(H)，O、P 皆已填