引言在日常生活中，我們是否經常會觀察到一些常見的現象，并對它們產生好奇？比如，為什么密度大于水的鋼針能浮在水面上？為什么一杯水的杯壁并不直接垂直于水平面，而是有一個過渡的彎曲液面？為什么在裝滿水的杯口再加點水，水不會立即溢出？為什么下雨后蜘蛛網會留下一串串晶瑩的水珠？為什么下雨時雨滴會粘在車窗上，不容易滾落？為什么荷葉和芋頭葉不會被淋濕，不沾泥土？為什么樹林里的蟬在雨天可以自由飛翔，翅膀不會淋濕？為什么水黽、水蜘蛛等小動物可以在水面上自由行走、奔跑、跳躍？為什么蚊子可以在水面產卵，而不會被水扎?。繛槭裁春樗畞砼R時貝語網校，螞蟻會聚集在一起，安全渡過洪災？ ...你知道嗎，所有這些新奇現象都與毛細現象和潤濕現象息息相關，而它們都涉及一個關鍵詞高中物理的浸潤現象有，即液體的“表面張力”。表面張力是如何產生的呢？簡單來說，液體與空氣接觸的表面（或“界面”）與液體內部的結構有很大不同。這層表面就像是鋪在液體上的一層薄膜，從而產生了使表面積最小化的表面張力。當物體的尺寸縮小到一定程度時，它所受到的重力等與體積有關的力與表面張力相比就微不足道了，此時表面張力的影響就會凸顯出來。
在這個尺度上，表面張力常常能引發許多作用非常微弱的奇異物理現象。這一特性不同于傳統意義上的壓力、支撐力、電磁力等力，所以我們常常稱之為“非經典力”。從日常生活到自然界，再到工農業生產，毛細現象和表面潤濕行為真是無處不在。通過深入研究揭示表面張力的作用機理，對于我們理解和掌握這些潤濕現象至關重要，可以為新型結構和材料的仿生設計奠定理論基礎。事實上，自然界中各種毛細和潤濕現象激發了人類的靈感，讓我們“師法自然”，進而模仿和制造出許多新產品，從而催生了“表面仿生”這門前沿交叉學科。通過研究毛細和潤濕現象，我們可以合理配置農藥和涂料高中物理的浸潤現象有，合理進行礦物浮選，制備無水無油材料，研制微型船舶，合理設計微機電系統部件，通過表面活性劑進行化學驅油等。 本書的一個重要特點是摒棄了復雜的數學公式和方程式，只用一些必要的簡單公式來輔助讀者理解，其目的是用通俗易懂的語言來解釋相對復雜的物理現象的機理。我們相信高中以上文化程度的讀者可以毫無障礙地閱讀本書。此外，本書也可作為固體力學、物理學、仿生學、微納材料等領域研究人員的研究材料。由于本人水平有限，文中錯誤之處在所難免，希望讀者批評指正，提出寶貴建議。
在本書寫作過程中，研究生孫靜、左平成、曹高峰、李善鵬、龔玉龍等人收集了相關資料，在此特別致謝。本書手稿的完成也得益于作者在清華大學攻讀博士學位期間在余守文教授和馮錫橋教授的指導下的知識積累和科學訓練，特此表示感謝。本書由國家自然科學基金項目“自然魔術師：神奇的表面張力（）”資助，在此感謝國家自然科學基金的支持。
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