气垫效果。

Wenzel和Cassie分别建立了超疏水表面与液体接触的数学模型，即Wenzel模型和Cassie模型。而获得超疏水性的一个必要条件就是在表面上构建具有一定粗糙度的微纳米维度层结构。Wenze提出，固液相间接触的实际面积要大于视几何上的观测面积，并修正了杨氏模型；介绍了粗糙度因子r，模型公式如下：

在这些因子中，θ'是Wenzel模型下的接触角，r是粗糙度因子，σSV，σSL和σLV分别是固-气、固-液和液-气的界面张力，为理想的光滑表面接触角。

而实际上，液体与超疏水表面的接触通常是复合接触，也就是在液滴与界面间“包住”空气，由此，Cassie从热力学角度推导出Cassie模型。

在Cassie模型中，θ*是接触角，而f1和f2分别是两种介质在表面的面积分数，θ1和θ2分别表示两种介质的本征接触角。

防腐膜，超疏水表面具有气垫效应，具有Cassie模型的超疏水表面，气垫效应指的是超疏水表面所具有的微二元结构，它把空气“包”在里面，在基材表面形成一层“气袋”，如气垫一般，将腐蚀介质与基材隔开，达到防腐蚀作用。Quéré等研究发现，在疏水面上，空气陷入粗糙表面时处于亚稳定状态的条件是：

φs是液滴下固-液界面所占的比例。由此可以看出，当θ>90°，空气就会被表面微-纳米二元结构“包裹”起来。通过对Ishizaki及He等进行了电化学测试，发现只要满足亚稳态条件，空气膜就可以在粗糙层中稳定存在。