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润湿性是材料表面的一个重要性质,一直以来都是材料表/界面领域研究的关注点。探明并调控材料表面的不同润湿特性,对于开发材料新功能,发挥其在不同领域的新作用具有重要意义。近年来,该领域研究主要集中于材料表面的单一润湿行为,鲜有可实现材料表面润湿性转换的相关研究报道,当前少量研究主要集中在通过构建不同的表面化学组分或粗糙度,达到调控润湿性的目的,很少能在同一表面实现两种或多种润湿性行为的可逆转换,更无法实现对材料润湿性能的远程调控。受自然界生物体表微阵列结构润湿特性启发,本文另辟蹊径选用可由温度和近红外光双重控制的形状记忆聚氨酯(SMPU)为基体,通过模板复制法制备出多种具有仿生微阵列结构的表面,借助SMPU的形状记忆特性,通过调节材料表面微阵列的形貌,可实现该表面润湿性的可逆调控行为。本文的研究工作主要分为以下几点:(1)以聚己内酯二醇(PCL)4000,1,4-丁二醇(BDO),2,2-双(羟甲基)丙酸(DMPA),三乙胺和4,4’-亚甲基双异氰酸苯酯(MDI),N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为原料,采用预聚扩链法制备形状记忆聚氨酯。并在合成的SMPU预聚液中添加一定比例的具有光热转换能力的纳米四氧化三铁粒子(Fe3O4-NPs),获得一种可由近红外光远程控制形变的SMPU。(2)受荷叶和玫瑰花瓣两种典型超疏水生物原型的启发,采用模板复制法,制备出柱状仿生微阵列SMPU超疏水表面,通过调控SMPU的微/纳米结构,实现在Cassie-Baxter态和Cassie impregnating态之间的可逆转化。试验结果表明,该表面在控制液滴运输、液体可重写等方面应用前景广阔。(3)通过模板复制法,制备出一种多孔微阵列形状记忆聚氨酯表面,根据对该表面拉伸率的控制,可以得到不同润湿性的表面。并且在拉伸到不同状态后,借助形状记忆聚氨酯的形状记忆性能,只需要简单的加热,即可完成形状和润湿行为的恢复。展现出了在柔性可穿戴设备及液滴控制等领域的广泛应用价值。(4)采用模板复制法,使用光热转换四氧化三铁纳米粒子(Fe3O4-NPs)改性形状记忆聚氨酯,开发出了一种可由近红外光远程控制其表面微结构形态的润湿性表面。可通过近红外光照射调控其表面微结构的形态,进而调控其表面润湿性,实现由“玫瑰花瓣效应”到“荷叶效应”的可逆转换。光热转换Fe3O4-NPs的引入,增强了材料的远程操控能力。