引言在日常生活中，我们是否经常会观察到一些常见的现象，并对它们产生好奇？比如，为什么密度大于水的钢针能浮在水面上？为什么一杯水的杯壁并不直接垂直于水平面，而是有一个过渡的弯曲液面？为什么在装满水的杯口再加点水，水不会立即溢出？为什么下雨后蜘蛛网会留下一串串晶莹的水珠？为什么下雨时雨滴会粘在车窗上，不容易滚落？为什么荷叶和芋头叶不会被淋湿，不沾泥土？为什么树林里的蝉在雨天可以自由飞翔，翅膀不会淋湿？为什么水黾、水蜘蛛等小动物可以在水面上自由行走、奔跑、跳跃？为什么蚊子可以在水面产卵，而不会被水扎住？为什么洪水来临时贝语网校，蚂蚁会聚集在一起，安全渡过洪灾？ ...你知道吗，所有这些新奇现象都与毛细现象和润湿现象息息相关，而它们都涉及一个关键词高中物理的浸润现象有，即液体的“表面张力”。表面张力是如何产生的呢？简单来说，液体与空气接触的表面（或“界面”）与液体内部的结构有很大不同。这层表面就像是铺在液体上的一层薄膜，从而产生了使表面积最小化的表面张力。当物体的尺寸缩小到一定程度时，它所受到的重力等与体积有关的力与表面张力相比就微不足道了，此时表面张力的影响就会凸显出来。
在这个尺度上，表面张力常常能引发许多作用非常微弱的奇异物理现象。这一特性不同于传统意义上的压力、支撑力、电磁力等力，所以我们常常称之为“非经典力”。从日常生活到自然界，再到工农业生产，毛细现象和表面润湿行为真是无处不在。通过深入研究揭示表面张力的作用机理，对于我们理解和掌握这些润湿现象至关重要，可以为新型结构和材料的仿生设计奠定理论基础。事实上，自然界中各种毛细和润湿现象激发了人类的灵感，让我们“师法自然”，进而模仿和制造出许多新产品，从而催生了“表面仿生”这门前沿交叉学科。通过研究毛细和润湿现象，我们可以合理配置农药和涂料高中物理的浸润现象有，合理进行矿物浮选，制备无水无油材料，研制微型船舶，合理设计微机电系统部件，通过表面活性剂进行化学驱油等。 本书的一个重要特点是摒弃了复杂的数学公式和方程式，只用一些必要的简单公式来辅助读者理解，其目的是用通俗易懂的语言来解释相对复杂的物理现象的机理。我们相信高中以上文化程度的读者可以毫无障碍地阅读本书。此外，本书也可作为固体力学、物理学、仿生学、微纳材料等领域研究人员的研究材料。由于本人水平有限，文中错误之处在所难免，希望读者批评指正，提出宝贵建议。
在本书写作过程中，研究生孙静、左平成、曹高峰、李善鹏、龚玉龙等人收集了相关资料，在此特别致谢。本书手稿的完成也得益于作者在清华大学攻读博士学位期间在余守文教授和冯锡桥教授的指导下的知识积累和科学训练，特此表示感谢。本书由国家自然科学基金项目“自然魔术师：神奇的表面张力（）”资助，在此感谢国家自然科学基金的支持。
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