簡介
超疏水性普遍存在於自然界，例如蓮葉效應 (lotus effect)，蓮葉上的微小結構使其具有極佳的疏水性，可以幫助蓮葉保持表面清潔無水，又或是蝴蝶的翅膀，若兩翅間有露水，所形成的毛細力與表面張力會使蝴蝶無法輕易的將翅膀重新張開，但超疏水的表面可以使兩翅間的露水無法停滯，所以可以避免蝴蝶的翅膀收合因受潮無法張開。隨著近幾十年微奈米科技的發展，市面上已可輕易的發現超疏水表面的相關應用，例如：防水噴霧、汽車玻璃、太陽能電池表面的防汙處理，而近年來在醫學方面，在人體透過機器輸血的過程中，經常會有相當的血液細胞壞死或破裂，有相關的研究表明了超疏水表面具有減緩血液細胞壞死的速度的能力。目前關於超疏水表面的減阻機制，尚未有定論，我們的研究重點在於發現或直接量測到超疏水表面減阻的直接原因或機制。
實驗設置
我們依照實驗的需求設計了小型的水洞，測試區的截面積為10 mm*5 mm，其他還有包含diffusion、contraction、mesh、honey comb、使水均勻流入的銅管多孔結構等等，大部分的結構皆由壓克力構成。測試區域因需要更換不同的測試試片，所以設計成可拆式的部件，最初始的設計為下開式，但因下開式零件更換拆裝困難，所以又改成上開式，而且設計時，讓接縫面與觀察面的水平線錯開，以避免發生接縫處阻擋近壁面區域的拍攝。各部件的設計也同時考量了未來拆裝與更換的可能性，所以盡可能地保留了可拆卸或者使用可移除的防水膠。
在實驗設計上，我們使流場在進入測試區域前達到穩態的完全發展流，管流前後的壓力差，可視為總能量的耗損，該耗損是來自於壁面剪應力，我們利用此原理，測量壓克力表面 (Acrylic surface)及多孔超疏水表面 (Porous Superhydrophobic surface)的前後壓力差，其結果分別代表各自表面對流場的能量耗散。
實驗結果
初步的結果顯示壓克力表面的前後壓力差大於多孔超疏水表面，即多孔超疏水表面的壁面阻力小於壓克力表面。目前我們分別使用FV (flow visualization)和PIV (Particle Image Velocimetry)兩種方法嘗試獲得微觀與巨觀的流場結構，來分析超疏水表面的減阻效應。
