在过去的几十年中,缺水一直是最严重的全球危机之一,并严重威胁了一些干旱和发展中国家数十亿人的生存。潮湿空气中水的捕获是淡水获取、减湿等生产生活中的关键技术之一,其中优异的集水功能表面设计是研究热点。具有高效集水功能表面的成功设计不仅可以解决许多地区的淡水短缺问题,缓解全球淡水的压力,同时还可以满足许多高湿度场合的除湿需求。大多数功能表面设计的出发点是基于壁面微纳结构或润湿异性结构的界面输运效应,强化凝液的输运或液滴的运动和脱落。本文另辟蹊径,根据冷凝过程中近壁区分子团簇的分布、演化现象,从仿生的设计思路出发,提出了一种强化蒸汽冷凝的仿生结构。利用多孔铜柱来模拟天竺葵表面分布的数量巨大的高度300μm左右的纤毛结构,强化团簇的捕获与核化。同时为了验证表面的集水能力,搭建了表面的冷凝集水试验平台,针对所制备的不同类型的表面进行集水能力的测试。最后综合考量了表面的润湿性、烧结铜粉直径、铜柱直径、铜柱高度等因素对表面集水能力的影响。实验结果表明,表面的空间结构能为团簇的演化和成核提供位点,促使团簇更多的突破临界尺寸而成核,进而提高表面的冷凝集水效果。又以高度为300μm的表面集水能力最强,高度为600μm的表面集水能力次之,高度为900μm的表面集水能力相对最差。此外,对于亲水多孔铜柱而言,因为液滴会在表面毛细力的抽吸作用下进入铜柱内部,会使液体在多孔铜柱内部滞留,因此相对于亲水实心铜柱而言,亲水多孔铜柱的集水效果并未显著增加。同样是因为液体的滞留作用,烧结铜粉直径（影响表面孔隙率）对于亲水多孔铜柱集水能力的影响可以忽略。对多孔铜柱结构进行疏水化处理,可以一定程度上避免凝液滞留于结构内部,从而提高其纤毛仿生设计的效果。综合实验结果表明,所设计的最佳表面为高度为300μm的疏水多孔铜柱,其集水能力高达140 mg·cm-2·h-1,是光滑表面的近2.5倍。