近年来，与水的接触角大于150°的超疏水表面引起了人们极大的关注，因为它在自清洁材料、微流体装置以及生物材料等许多领域中有着极其重要的应用前景。最典型例子就是自然界中的荷叶表面，水滴在叶面上可以自由滚动，能够将附着在叶面上的灰尘等污染物带走，从而使表面保持清洁。固体表面的疏水性不仅是由材料表面的化学性能决定的，更是由于表面的粗糙微细结构引起的。本文从超疏水性角度出发，根据超疏水的仿生设计理论：Wenzel理论和Cassie理论分析超疏水的发生条件，针对周期性正方形柱列微细结构，设计出适当的几何结构参数，制备出超疏水性表面，并将实际测得的接触角数据与理论值进行了分析比较。为了能使超疏水性保持稳定，要求在满足加工制作的前提下，正方形柱列结构要求有更小的间距和更大的深度。作为一种新型的微图形复制技术，软刻蚀技术用弹性模替代传统光刻技术中使用的硬模来产生微图案结构。和传统的光刻技术相比，软刻蚀法有许多技术方面的优势：能够应用于多种不同材料和化学表面之上；能制造复杂的三维结构，甚至能在不规则曲面上应用；能突破光刻技术100nm的限制，实现更为精细的微加工等等。目前，软光刻技术已经广泛应用于光学、生物技术、微电子、传感器以及微全分析系统的加工诸领域，取得了一定的进展。本论文较为系统地介绍了软刻蚀技术的基本理论与其关键技术，其中着重将软刻蚀中具有代表性的复制模塑法引入到周期性正方形柱列微细结构的非光滑表面的加工制备之中。以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为加工材料制作出软刻蚀中的核心元件——弹性印章，用于图形的转移与复制。用复制模塑法进行柱列微图案的转移，得到了规整的周期性柱列微细结构。光学显微照片、扫描电镜照片和轮廓仪照片显示复制模塑法制备的柱列微图案清晰而均匀，表面平整无缺陷。利用复制模塑法制备出微米级正方形柱列结构和亚微米级光栅结构，通过动态凝血时间、溶血率和血小板粘附实验，初步研究了不同疏水性表面和微细结构对血液相容性的影响。超疏水性表面能够显著延长动态凝血时间，而对于溶血率则略有帮助，疏水性的提高，使溶血现象略有下降，并且所有的PDMS样品表面的溶血率均在5％以下。表面血小板粘附实验表明，光滑表面吸附的血小板数量最多，有明显的聚集与变形；在微米级的柱列表面，随着疏水性的提高，吸附的血小板明显减少，几乎都不发生形变、聚集；特别是在亚微米的光栅结构表面，血小板呈单个状态，没有变形与激活，这表明合适的表面润湿性和微结构尺寸能够有效抑制血小板与材料表面反应，抑制凝血过程。流体的管道输送减阻、节能降耗一直是流体力学研究的热点之一。近年来的研究表明，超疏水性的表面对流体流动过程中的阻力有很大影响。在本论文中，利用飞秒激光在硅片上刻蚀加工出20×20mm的周期性沟槽微结构，得到一系列的微米-微米级结构的表面，在经过硅烷化处理后都达到超疏水性状态。利用AR-G2流变仪研究了60％的甘油水溶液在此超疏水性非光滑表面的流动情况，证明超疏水性非光滑表面的确能够有效减小流体流动时表面摩擦，通过计算，适当粗糙度的超疏水表面的最大滑移长度约为220／μm，在超疏水表面存在的表面滑移现象使流体在超疏水粗糙表面产生减阻效果。