单稳态超反润湿性

超反润湿性（包括超疏水性）是通过Cassie-Baxter润湿态实现的表面粗糙度增强效应，具有防污、液滴操控和自清洁等诸多应用。然而，由于各种环境扰动引起的Cassie-Baxter到Wenzel润湿态转变，超反润湿性很容易被破坏。由于所有观察到的反向转变都需要能量输入，人们曾认为Cassie-Baxter态不可能是单稳态的。本文中我们表明，在后退接触角和粗糙度参数相空间中存在一个区域，其中Wenzel态可以在无外部能量输入的情况下自动转变为Cassie-Baxter态，即该区域中的Cassie-Baxter态是单稳态的。我们进一步发现了一个简单的判据，能很好地预测在不同柱状结构基底上放置不同液体时实验观察到的Wenzel到Cassie-Baxter转变。这些结果可用作设计和制造耐久超反润湿表面的指导。