洗頭的時候頭髮為什麼在水中是散開的，而從水中弄出來後卻粘連在一起？

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關鍵詞：Adhesion，capillary bridge，capillary force
（謝 @zhen Song 提醒)

背景：自發過程是朝著吉布斯自由能降低的方向進行的。吉布斯自由能

兩個相（如水和水蒸氣，頭髮和水，頭髮和空氣）之間的邊界叫做界面（ Interface (chemistry) ），形成界面或增大界面的面積會使體系自由能升高，這就是我們平時說的表面張力、或界面能。

而我們知道，很多過程都伴隨著某些界面的消失和某些界面的生成。比如取一根頭髮，刷一層水在表面，就是頭髮-空氣界面被頭髮-水界面和水-空氣界面取代的過程。這裡有一個界面面積的減小和兩個界面面積的增大，能否自發進行要看幾個界面能的大小。

好了我們來看這個問題，頭髮浸在水裡的時候，不管是聚在一起還是散開，頭髮-水界面的面積基本不會變化。因此水流擾動一下，頭髮就很容易散開。
而出水後，由於頭髮相對親水（如果我沒記錯的話接觸角約70度），水仍然會留在頭髮上。此時涉及的界面是頭髮-水和水-空氣。前者面積基本不變，為了讓後者最小化，頭髮會聚在一起。

頭髮之間聚集的水，叫做 capillary bridge 。

（

（Capillarity - Soft-Matter）
濕沙子團聚在一起，玻璃板被水粘在一起，都是一樣的現象。這方面有很多研究，比如 http://www.lcpe.uni-sofia.bg/files/publications/2001/2001-26-Book11.pdf

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看到有人質疑重力的影響，沒錯重力可能需要考慮進來，我覺得更好的辦法是分離重力和表面張力，分別比較以下兩種情況：
1. 幹頭發和濕頭髮（表面張力）
2. 幹頭發和浸在水裡的頭髮，把漂在水面的都摁下去（重力）

另外想看如果頭髮疏水會怎樣，你可以回家找個人造纖維的仿拂塵，五顏六色那種。新的最好，先扯一根毛浸在水裡拿出來看看，不沾水就好。然後用整個拂塵做實驗看看。

毛髮的粘彈性與水滴的毛細力平衡的結果，見
Nature432, 690 (9 December 2004)：Adhesion: Elastocapillary coalescence in wet hair http://www.nature.com/nature/journal/v432/n7018/full/432690a.html

簡單的歸於adhesion是錯誤的，其中adhesion占的主導因素較少。主要是頭髮的Wetability所決定的。後面的解釋倒是基本正確的。
有一點是確定的，就是頭髮是親水的，在水中能夠完全潤濕，所以其在水中的粘滯阻力較小，這是頭髮可以在水中接近自由運動的主要原因。
而離開體相以後，被潤濕的頭髮相互之間之如果要分散，則需要在潤濕的頭髮之間形成新的液氣界面，新界面的形成需要做功，缺乏做功的條件，自然無法分散開來。

浸潤, 表面張力最小.

N根頭髮合成一根之後, 表面積比N根獨立的頭髮絲的表面面積減小了N倍,

所以, 頭髮被表面張力粘結在一起.

從熱水裡出來肯定冷啊，所以報團取暖。

最簡潔最直觀的答案才是最好的答案。不要提什麼自由能，那東西太抽象。

1,頭髮是親水的(也就是說它與水相互吸引)，它在水中散開，某種程度上可以理解成頭髮溶解於水中；但它又不像蔗糖溶解於水中，蔗糖溶解時是會被水層層剝解，直到水飽和。

2,頭髮如果不親水呢(也就是說它排斥水)，那頭髮入水後會被周圍的水包圍起來擠在一起，頭髮之間的空隙里是空氣(這我沒見過，想像出來的，不過如果頭髮表面面塗一層特氟龍之類的材料很容易驗證這一點)。

3 ，頭髮不親空氣，在空氣中濕頭髮作為一個親密的整體被空氣包圍起來擠在一起，就如塗了特氟龍不親水的頭髮在水中被水圍起來擠在一起一樣。

4，親不親，有多親，誰更親，這個時候才值得用自由能說道吧。

來看一個疏水沙「不溶於水的視頻吧」:
http://m.ku6.com/show/lV_onSexJdMLMqY8mR34WQ...html

頭髮在水中便與水發生了親密接觸，水是連續的，頭髮是散開的，從水中弄出來時，因為重力作用頭髮和水都是下垂的狀態，頭髮在頭的作用力下向上運動，頭髮中液態的水在重力作用下要向下流出，水的流出是連續的，隨著水的流出，頭髮之間的空隙越來越小，而空氣進不來，頭髮就會成束狀。空隙小到一定程度之後，就會產生虹吸現象，水不會向下流，而是附著在頭髮周圍的空隙中，因此就粘連在一起