图案化超浸润表面以拉普拉斯力为主要驱动力,可实现液体的快速自发定向运输,在流体运输、雾气收集等领域有着广阔的应用前景。在运输过程中,图案化超浸润表面的微观形貌、图案形状等参数对表面润湿性、液滴运动特性有重要影响,从而影响液体运输、雾气收集等应用过程,但相关研究尚未见报道。针对以上问题,论文首先采用纳秒激光刻蚀及低表面能修饰技术制备了单楔形超浸润表面,通过改变激光加工参数调控微观形貌,探究了表面微观形貌对液体运输过程的影响机理及规律;随后研究了图案形状、几何参数对运输性能的影响规律;最终确定了可实现高效运输的较优参数组合,最后尝试将较优参数下所制备的样品应用在液体运输、雾气收集中。论文的主要工作包括:（1）为确定适合液体运输的图案化超浸润表面微观形貌特征,研究了表面微观形貌对液体运输过程的影响机理及规律。采用两次激光刻蚀、氟硅烷乙醇溶液修饰在铝基体上制备了具有微沟槽的单楔形超浸润表面;通过改变激光加工参数调控微沟槽方向、深度、间距等微观形貌。对具有不同微观形貌的超浸润表面开展了液体运输试验及理论分析,研究了微观形貌对运输速度的影响规律,确定了具有较高运输速度的表面微观形貌特征、所需的激光加工参数,所得表面的运输速度可达58.7 mm/s。（2）为提高图案化超浸润表面的运输速度,在确定较佳微观形貌的基础上,研究了超亲水图案形状对图案化超浸润表面上液滴运输过程的影响,提出了一种串联摆线形超浸润图案,以截取部分的摆线代替直线,可使楔角随宽度增加逐步变化,与单楔形图案相比,可有效减少液体损失,提高运输效率,表面的运输速度可达204.2 mm/s。（3）为确定适合液体运输的串联摆线形图案几何参数,从而进一步提高运输速度,采用单因素试验及二次正交旋转组合试验研究了串联摆线形图案的半径、起始转动角、结束转动角、窄宽比等几何参数对运输速度的影响规律。试验结果表明,当串联摆线形图案半径为26.90 mm,起始转动角为161.10°,结束转动角为180.00°,窄宽比为0.53时,超浸润表面的运输速度相对最高,为约250 mm/s。（4）为探究串联摆线形超浸润表面的实际应用价值,开展了基于串联摆线形超浸润表面的抗重力运输试验、雾气收集试验。串联摆线形超浸润表面具有良好的抗重力运输能力,当倾斜角度为10°时,平均运输速度仍可达154.6 mm/s。与超亲水表面、超疏水表面、单楔形表面、串联楔形表面相比,串联摆线形超浸润表面的雾气收集效率明显更高,可达约1.18 g·cm-2·h-1,具有良好的应用前景。