布里斯托大學的物理學家使用一系列理論和模擬方法表明，與底物接觸的液體可以表現出有限數量的行為類別，并可以識別出重要的新行為。

他們的發現發表在《美國國家科學院院刊》(PNAS)上，挑戰了人們對潤濕和干燥階段行為的公認觀點。

作者提供了一個牢固的概念框架，用于調整新材料的性能，包括尋找超強疏水性基質，例如從擋風玻璃中排出水，以及了解生物分子長度范圍內的疏水相互作用。

當從固體基材排斥諸如水的液體時，產生的液滴表現出大的接觸角。這被稱為疏水狀態，如果接觸角很大，則稱為超疏水狀態，因此液滴形成接近球形的形狀。

相反，如果基材足夠強烈地吸引液體(換句話說，是親水性基材)，則會產生較小的接觸角，并且液滴會散布在整個表面上。

表面是疏水的還是親水的，取決于基材和液體之間的分子吸引程度。

控制吸引力是基材潤濕性的關鍵，而潤濕性決定了多少物理和生物系統起作用。例如，植物葉片通常是疏水性的，從而使其在雨中保持干燥，從而可以通過其孔隙進行氣體交換。但是，諸如油漆，油墨和潤滑劑之類的液體需要散布開來以覆蓋或“弄濕”表面。

基于前布里斯托爾博士獲得的早期見識 學生Maria Stewart博士，Bob Evans教授和Nigel Wilding教授將許多理論和模擬技術應用于現實流體模型，以研究疏水性和親水性基質的特性。

他們發現了豐富而出乎意料的行為，例如與超疏水基質上的“臨界干燥”現象相關的密度波動。

埃文斯教授說：“弄清控制液體在固體基質上的接觸角的因素是一個貫穿于物理，化學和材料科學的長期科學問題。由于缺乏對這一領域的全面統一的理解，阻礙了這一進展。我們的結果表明，這些轉變的特性敏感地取決于流體-流體和底物-流體相互作用的范圍以及溫度。”

懷爾德教授補充說：“我們的工作發現了以前無法識別的表面相圖類別，大多數與基質接觸的液體的實驗和模擬研究都屬于該類別。特別有趣的特征涉及超疏水基質附近的水，人們可以觀察到“臨界”現象。 “干燥”為θ→180°。這是通過發散的密度波動來表示的，該波動導致豐富的結構特性，包括靠近基材附近的蒸汽氣泡的分形排列。”