超疏液表面,如超疏水、超滑移、超双疏表面等,因其独特的疏液特性,在防污、自清洁、抗结冰、防腐蚀、微流体操控、原油运输、油水分离、水雾收集等方面具有非常广阔的应用前景,且已引起了研究者们的高度关注。启发于自然界中动植物表面的疏液行为,如荷叶和水稻叶表面的超疏水性能、猪笼草表面的超滑液性能以及弹尾虫表面的超双疏性能,研究人员提出了多种仿生设计和制备超疏液表面的方法。然而,当前关于多功能智能响应性仿生超疏液表面的设计和制备还存在不足;已报道的超疏液表面的制备环节大多都存在耗材成本高、条件苛刻、工艺繁琐等棘手问题,这些因素在很大程度上限制了超疏液表面的规模化生产和商业化的应用推广;此外,由于超滑移表面和超双疏表面分别对多孔结构和精细倒凹角结构的高度依赖性,导致该类表面的超疏液性能极易受材料表面机械耐久性和化学稳定性影响。因此,降低构筑超疏液表面的原料成本、简化工艺、提高超疏液表面的服役寿命、赋予多功能超疏液表面智能响应性对于拓展仿生超疏液表面的实际应用具有深远的意义。本论文在深入调研文献资料的基础上,针对当前功能化超疏液材料表面在设计、制备及应用方面存在的问题和挑战,从仿生视角出发,通过仿生优化设计并制备自然界中生物的特殊结构以及调控材料表面化学成分实现了多层次仿生,制备得到了多功能性超滑移材料、智能响应性超滑移材料、耐久性超双疏材料等多种仿生超疏液材料,并对其表面微纳结构、化学组成进行了系统的分析,同时探究了其实际应用。总体研究内容可以归纳为以下三个方面:（1）基于溶胶凝胶法,以旋涂的方式将二氧化硅纳米粒子和三种硅烷（四乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、全氟辛基三乙氧基硅烷）水解形成的溶胶旋涂于玻璃、PET膜、铜片、硅片等基材表面,固化后形成三维网状结构的凝胶涂层,向表面上灌注全氟聚醚润滑油,制备得到了一系列超滑移表面。研究了水滴和各类有机液滴在表面上的超滑移能力。在此基础上,进一步研究了由不同基材制备的超滑移材料的抗光折射性、抗结冰、抗腐蚀、自清洁等特性,并揭示了相应特性对应的内在机制。以紫外固化胶为粘结剂,提高了涂层与基底之间的粘附力,刀片划伤、胶带剥离、砂纸打磨等测试表明涂层表面具备良好的机械耐久性和化学稳定性。（2）启发于自然界猪笼草表面的多孔结构和超疏液性,将碳纳米管纤维（CNTs）和高温水热法合成的羟基磷灰石长纤维（HAPNWs）充分混合并经真空抽滤形成薄膜（HAPNWs@CNTs）,向薄膜中灌注固体石蜡得到疏液表面。借助于CNTs的光热效应,HAPNWs@CNTs薄膜表面润湿性在近红外光（808nm）辐射下,实现了从疏水到超滑的智能转变。在近红外光和薄膜之间隔加“S”、“Y”等形状的遮罩成功制备了相应形状的图案化超滑移表面,并实现了各类液滴在图案化轨道上的定向移动。并研究了不同光照强度和石蜡用量对润湿性智能响应时间的影响,进一步探索了该图案化超滑移表面在液体定向运输和微型反应器方面的应用。（3）以二氧化硅微/纳米复合粒子为原料,辅以三胺丙基三乙氧基硅烷（APS）、全氟癸基三乙氧基硅烷（PFOS）修饰粒子,采用浸涂和喷涂的方式在各种软质、硬质基底表面上构建了超双疏涂层。以聚（偏氟乙烯-六氟丙烯）（PVDF-HFP）为粘结剂提高了涂层与基底之间粘附力同时降低了涂层的表面能。利用SEM、三维非接触轮廓仪对超双疏表面的形貌进行详细的观测;利用XPS、EDS、FTIR等表征手段对氟化后的粒子化学成分进行分析。系统考察了超双疏涂层的普适性、抗污自清洁性能以及环境耐受性,并研究了动态水滴、油滴在表面上的运动情况,拓展了超双疏表面在流体无损运输方面的应用。