自然界中很多生物表面具有特殊的微观结构和润湿性能,使它们在恶劣的条件下从环境中捕获淡水,如沙漠甲壳虫、仙人掌、蜘蛛丝、猪笼草等。如何巧妙利用它们自身特有的结构和浸润性表面对于雾水收集和界面太阳能海水蒸发的材料构建至关重要。本文首先概述了仿生技术在淡水收集领域的发展现状,并在此基础上,详细介绍了Janus膜和MN-PSCs微针蒸发体的材料设计以及在它们在雾水收集和界面太阳能海水蒸发等领域的相关性能研究,本文主要研究如下:为解决液滴在雾水收集膜上容易堵塞的问题,利用简单的液-液界面修饰策略成功制备出具有相反润湿性的Janus铜网（JCM）实现了液滴的自运输功能,并通过控制修饰时间可制备出不同疏水层厚度的JCM。经过12 h的十八烷基硫醇改性,Cu（OH）2铜网在水相一侧表现出亲水性,有机相一侧则表现出超疏水性。水滴在JCM-12样品上可自发地从超疏水面向超亲水面移动。而修饰时间为6 h和18 h的样品的两侧润湿性无差异。JCM-12允许水滴从超疏水侧渗透到亲水侧,可用于液滴的定向运输、可切换的油/水分离以及雾水收集。此外,为实现双向收集雾水,制作了一个类似于三明治的雾水收集网,其中包括一个亲水的内层和超疏水的外侧,可以有效地收集来自不同方向的液滴。然而,雾水收集的过程一般发生在温差较大的夜间,白天几乎没有收集效果。为实现全天候的淡水收集,利用自上而下的光固化方法制备出两种微针多孔膜（MN-Janus和MN-PSCs）,并将其分别用于雾水捕集和太阳能界面海水蒸发。具体来说,带有微针阵列的混合多孔MN-Janus膜结合了微针的拉普拉斯压力和Janus膜的润湿梯度力,可实现高效的雾水捕获、液滴的定向输送和快速吸收。与传统的织物材料相比,MN-HB/HL可以实现高达约30.5 kg·m-2·h-1的雾水收集效率。另一方面,MN-PSCs聚合物网络中的亲水基团降低了MN-PSCs中水的蒸发焓,此外,多孔微针阵列结构赋予了较高的相对表面积使蒸发率达到～2.46 kg·m-2·h-1,通过将这两种微针多孔膜结合到一个完整的日夜集水循环中,其中每个周期持续6 h,理想的条件下,可实现接近200 kg·m-2的日产水量。此外,通过MN-PSCs淡化后的水是安全无毒的。因此,这项工作显示出基于凝胶基质的微针阵列用于淡水获取的巨大潜力。