Trên cơ sở phương pháp đo góc tiếp xúc mô tả trong Chương 2, nghiên cứu tiến hành đo góc tiếp xúc của giọt nước với bề mặt mẫu gỗ đã qua xử lý.
Để quan sát mức độthay đổi giá trị góc tiếp xúc theo thời gian tiếp xúc, nghiên cứu tiến hành đo góc ở các thời điểm 0 giây, 30 giây, 60 giây, 90 giây và 180 giây.
Kết quảđo góc tiếp xúc của các loại mẫu trong nghiên cứu thể hiện trong hình 4.6.
Hình 4.6. Góc tiếp xúc giọt nước với bề mặt gỗ Bồ đề ở các chế độ xử lý khác nhau, thời gian tiếp xúc từ 0-180 giây
Từ kết quả đo góc tiếp xúc cho thấy, với gỗ Bồđề không được phủ mặt và không xử lý bằng axit stearic (mẫu ĐC1), góc tiếp xúc ở thời điểm bắt đầu đo đạt khoảng 62,8o, sau thời gian tiếp xúc độ lớn của góc giảm rõ rệt, và sau 180 giây góc tiếp xúc chỉ đạt độ lớn nhỏ hơn 20o. Hiện tượng này hoàn toàn bình thường, và phù hợp với đặc tính vốn có của gỗ - vật liệu hữu cơ tự nhiên ưa nước.
Đối với mẫu gỗ Bồ đề không phủ nhưng được xử lý bằng axit stearic (mẫu ĐC2), góc tiếp xúc đo được tại thời điểm bắt đầu tiếp xúc là 114,3o, sau 180 giây tiếp xúc, góc tiếp xúc giảm xuống gần 90o. Có thể thấy, axit stearic đã có tác dụng làm giảm năng lượng tự do bề mặt của gỗ Bồđề, chuyển bề mặt gỗ Bồ đề từ ưa nước sang bề mặt kỵ nước. Do đó, việc lựa chọn a xít stearic để
0 20 40 60 80 100 120 140 160 ĐC1 ĐC2 ĐC3 W-ZnO G óc ti ếp x úc (đ ộ)
làm hợp chất xử lý giảm năng lượng bề mặt cho lớp phủ là hoàn toàn hợp lý. Kết quảnày cũng tương đồng với các kết quảliên quan đã công bố.
Đối với bề mặt gỗ Bồđề chỉ phủ ZnO mà không xử lý bằng axit stearic (mẫu ĐC3) thu được kết quả góc tiếp xúc tương tự với mẫu ĐC2, độ lớn góc tiếp xúc trên bề mặt mẫu ĐC3 khoảng 120,7o, tuy nhiên hai loại mẫu này cơ bản khác biệt không lớn, sau 180 giây tiếp xúc vẫn giữ được góc tiếp xúc lớn hơn 90o, thể hiện bề mặt của hai loại mẫu này (ĐC2 và ĐC3)cũng là bề mặt kỵ nước.
Với mẫu gỗ Bồđề phủ bằng lớp ZnO kết hợp với xử lý bằng axit stearic (mẫu W-ZnO) kết quả có sự khác biệt rõ rệt. Giọt nước về cơ bản không thể dính được trên bề mặt mẫu, góc tiếp xúc đo được tại thời điểm ban đầu lần lượt lên tới 152,1o, và ngay cả sau khi tiếp xúc 180 giây thì góc tiếp xúc cơ bản vẫn giảm không đáng kể, và vẫn duy trì được góc tiếp xúc lớn hơn hoặc gần bằng 150o.
Kết quả thí nghiệm đã thể hiện mẫu gỗ phủZnO có đặc tính của bề mặt siêu kỵnước với góc tiếp xúc lớn hơn 150o.
Ngoài ra, kết quả thí nghiệm còn thể hiện, độ lớn góc tiếp xúc trên tất cả các mẫu cơ bản giảm khá nhanh theo thời gian, nhưng với loại mẫu gỗ phủ ZnO kết hợp xử lý bằng axit stearic thì góc tiếp xúc giảm rất chậm và độ lớn giảm không đáng kể. Điều này cho thấy, lớp phủđã có tác dụng rõ rệt ngăn cản nước tiếp xúc với nền gỗ. Thông qua đặc điểm này thêm một lần nữa khẳng định tác dụng của lớp phủ ZnO siêu kỵnước đối với gỗ Bồđề.
Kết quả này hoàn toàn có thểđược giải thích bằng lý thuyết về tính thấm ướt bề mặt vật liệu như đề cập ở trên. Bề mặt gỗ Bồđề sau khi phủđã tạo nên cấu trúc thứ bậc cấp độmicro/nano được chứng minh bởi ảnh chụp hiển vi điện tử và cấu trúc tinh thể qua phân tích nhiễu xạ tia X kết hợp với năng lượng bề mặt thấp do axit stearic tạo ra. Trong đó, vách tế bào gỗ tạo ra lớp có cấu trúc
ở cấp độ micro, và các mảnh ZnO tạo ra cấu trúc nano cho lớp phủ, còn a xít stearic thì tạo ra lớp giảm năng lượng bề mặt của lớp phủ.