Właściwości powierzchni zmieniają się wraz ze składem chemicznym podłoża. Ze względu na np. ogólny charakter chemiczny podłoże może wykazywać właściwości hydrofobowe, hydrofilowe lub amfifilowe.
Właściwości hydrofilowe (lubiące wodę) to zdolności przyciągania substancji o charakterze polarnym. Przykładem substancji polarnej jest woda. Cząsteczki wody, które są małymi magnesami przyciągają się wzajemnie, przez co zbijają się w grupy dzięki czemu w warunkach normalnych woda jest cieczą. W trakcie odparowywania wody następuje rozerwanie setek miliardów drobnych oddziaływań o charakterze elektromagnetycznym. Wszystkie substancje, które posiadają tego rodzaju charakter będą „komatybilne” z wodą i ulegną zwilżeniu lub rozpuszczeniu.
Dla przykładu, sól, cukier, etanol rozpuszczają się wodzie a szkło, drewno, bawełna ulegają jedynie zwilżeniu. Wszystkie wymienione substancje są hydrofilowe.
Sytuacja wygląda zupełnie inaczej z substancjami hydrofobowymi. Substancje takie nie posiadają ładunków „+” i „-” oraz nie mają ugrupowań polarnych przez co nie są aktywne elektromagnetycznie.
Do takich substancji zaliczamy np. benzynę, parafinę, tłuszcze czy woski. Nie sposób ich rozpuścić w wodzie, natomiast same ze sobą chętnie się łączą. Woda swobodnie po nich spływa ponieważ są hydrofobowe.
Trzecia grupa związków to substancje amfifilowe. Rozpuszczają się zarówno w substancjach polarnych jak i niepolarnych ponieważ posiadają w cząsteczce dwa rejony – hydrofobowe i hydrofilowe (tzw. głowę i ogon). Tego rodzaju substancjami są mydła i detergenty. Dzięki nim płyn do naczyń łączy się z tłuszczem na naczyniach i następnie “wciąga” go w głąb wody tworząc micele.
Powierzchnie o charakterze hydrofilowym łatwo się zwilżają a woda rozpływa się po nich. Powierzchnie hydrofobowe odpychają wodę która zbija się w krople (aby ograniczyć powierzchnię kontaktu z podłożem) i z łatwością spływa po niej. Powierzchnie hydrofobowe zyskują przy tym tzw. właściwości samooczyszczające – po zwilżeniu brud rozpuszcza się w wodzie i wraz z nią opuszcza powierzchnię. Jest to cecha bardzo poszukiwana na powierzchniach mających częsty kontakt z wodą takich jak lakier samochodowy, szyby czy elewacje budynków.
Hydrofilowość powierzchni określa prosta zasada – jeżeli kąt pod którym kropla wody kontaktuje się z powierzchnią jest mniejszy niż 90 stopni to powierzchnia jest hydrofilowa. Gdy przekracza 90 stopni to powierzchnia staje się hydrofobowa. Gdy kąt zwilżania znacznie przekracza 150 stopni to zyskuje właściwości superhydrofobowe.
Powłoki opracowywane w naszym laboratorium pozwalają na trwałe nadanie właściwości hydrofobowych dla praktycznie dowolnej powierzchni. Opracowaliśmy technologie pozwalające na trwałą funkcjonalizację hydrofobową bez utraty zdolności “oddychania” podłoża (nasze powłoki nie “zaklejają” mikroporów podłoża tylko zmieniają ich powierzchnię w skali nano. Dzięki temu podłoże nie zatrzymuje wody (którą może np. pochłonąć z innego źródła, np. zabezpieczona powłoką ściana może zawilgnąć od nieszczelnej rury w niej zamontowanej!).