潤濕現象是自然界普遍存在的重要界麵現象，與粉色视频网站的日常生活密不可分，具有重要的實際應用和科學研究價值。自1997年，Planta報道荷葉表麵的自清潔特性以來，具有特殊潤濕性的表麵材料受到了廣泛的關注。材料表麵的特殊潤濕性具體體現在表麵對液體的極端排斥作用或極端親潤作用，衡量材料表麵潤濕性的一個重要指標是液體的接觸角，接觸角大於150°的表麵被稱為超疏水表麵或超疏油表麵，接觸角接近於0°的表麵被稱為超親水表麵或超親油表麵，如果在一定外界刺激下材料表麵的特殊潤濕性發生轉變，這類表麵又被稱為潤濕響應性表麵。

由於在抗汙、自清潔、抗水霧、化學防護、隔熱抗冰、流體減阻、油水分離、微型製造、微流體調控等領域的巨大應用潛力，近年來，科學工作者在自然生物表麵潤濕特性的啟發下，開發出了許多具有特殊潤濕功能的表麵材料，極大推動了表麵科學的發展。然而，科學界在揭示表麵潤濕性與結構內在關係方麵還未形成統一的理論；在表麵異質潤濕性方麵還沒有明確的實施途徑和潤濕機理；在表麵極端潤濕性方麵還未能實現對幾乎所有液體均具有排斥作用的超全疏表麵。

著眼於上述亟待解決的科學問題，本論文首先從銀杏葉向陽麵和背陰麵迥異的潤濕現象出發，通過微觀結構分析以及仿生研究揭示銀杏葉表麵的特殊潤濕性機製及其生態學依據；然後，通過數學建模和理論計算探討表麵微觀結構和宏觀潤濕性的定量關係，並通過對響應性超疏水表麵、反常超親水超疏油表麵以及功能超全疏表麵的研究，以係統的實驗數據驗證表麵結構與潤濕性的理論關係；進而深入探討特殊潤濕功能表麵在自清潔、智能調控、油水分離、化學防護以及減阻運載等領域的應用前景。

本論文在此研究基礎上，首次建立了特殊潤濕功能表麵的理論、構築與應用的係統研究方法，取得了以下主要創新性研究成果：在仿生超疏水表麵的研究方麵，首次揭示了銀杏葉背陰麵具有穩定的超疏水特性，這主要是由背陰麵球形顆粒凸起的微觀形貌以及銀杏葉表麵的蠟質化學結構決定的；仿照銀杏葉背陰麵特殊潤濕現象的結構機理，通過化學手段在人工表麵上再現了與天然表麵相匹敵的超疏水自清潔特性；此外，基於偶氮苯衍生物的光致異構現象，成功提出了超疏水表麵的光致潤濕作用機理，並且還首次實現了表麵超疏液和超親液兩種極端潤濕狀態之間的動態、連續和循環的智能調控。

在結構與潤濕性理論研究方麵，啟發於銀杏葉特異潤濕現象的結構機製，率先建立了宏觀粗糙表麵的球形結構和纖維結構的微觀模型，並從液體接觸角、潤濕體係自由能、複合潤濕狀態的穩定性以及表麵對空氣的容納能力等多個方麵進行了全麵詳盡的理論推導，首次形成了一套對實際表麵特殊潤濕現象進行係統分析和表征的理論研究方法。在表麵的化學異質性研究方麵，通過係統的表麵功能設計和有效的潤濕性能控製，首次構築了一種機械、化學以及熱穩定的反常超親水超疏油表麵；近百種液體的潤濕性研究表明，這種反常表麵不但對極性液體具有即時響應的選擇潤濕作用，而且對非極性有機液體還具有超強的抗潤濕作用，這種反常的表麵潤濕特性在文獻報道中是獨一無二的；進而結合表麵元素分析，首次提出並成功驗證了反常表麵的二元異質性潤濕機理；在此基礎上，深入係統地研究了超親水超疏油表麵的自清潔和油水分離應用，研究結果展示出這種反常表麵具有非常廣闊的實際應用前景。

在探索表麵抗潤濕性極限方麵，首次詳細闡述了具有超低表麵能的多級粗糙結構在超全疏表麵的設計和開發中的重要作用：利用靜電紡絲技術成功獲得了的一種有機無機雜化的低表麵能多級粗糙性超全疏表麵；研究表明，上百種不同物理性質液體均具有超高的接觸角和超低的接觸角滯後，這種極致的抗潤濕作用不僅成功驗證了多級粗糙結構重要作用，還成功刷新了超全疏表麵的抗潤濕性極限，這在文獻報道中也是獨一無二的；此外，還首次提出並驗證了這種具有完美抗液性超全疏表麵的化學防護機製，係統展示了在表麵自清潔、化學防護、流體表麵運載等領域無可比擬的實際應用前景。

本論文所展示的這些實驗和理論研究成果，或將為涉及表麵科學的各個學科如化學、生物、物理、材料、化工、環境、機械等技術領域提供新的研究思路、實驗參考以及理論指導，因此，具有重要的科學研究價值和巨大的實際應用空間。