水面及水下的航行器运行时遇到巨大的阻力,不仅会降低运动速度,导致机动性降低,还会增加能量消耗。因此,有效降低航行器运行时的阻力具有重大的意义。本文通过向自然学习,仿生荷叶及鱼体表粘液,制备超疏水涂层和水凝胶缓释涂层,分别考察其减阻的可能性并对减阻机理进行分析。通过化学沉积法在铜箔表面制备得到疏水性优异的超疏水涂层,经此涂层修饰的模型在水面运动速度得到提升,但涂层的机械稳定性差,在轻微的外界摩擦力作用下即可被破坏,从而失去超疏水性。利用高分子树脂固定疏水颗粒的方法(PDMS/铜粉)结合了基体树脂的韧性和疏水颗粒的粗糙结构可以实现稳定超疏水涂层的制备,不仅能够抵抗外界机械摩擦,还能够承受较高的温度及静水压力。通过对涂层的形貌及表面浸润性等性能进行分析,发现表面粗糙度对疏水性具有重要的影响。将PDMS/铜粉超疏水涂层修饰潜艇模型后,模型在水中完全被一层空气膜包围,通过速度测试,超疏水修饰后模型的运动速度可以提高10-15%,从而彻底排除超疏水使水面运动物体浸润面积减小从而降低摩擦阻力的说法,进一步说明是气液界面处摩擦力的降低而使模型的运动速度增加。利用碱性溶液腐蚀金属的方法制备得到具有减阻功能且耐溶剂的超疏水涂层。腐蚀时间对涂层的微观结构及组成有明显的影响,通过调控腐蚀时间可以调控涂层的表面形貌进而调节涂层表面的疏水性能。不同亲疏水性(超亲水、亲水、疏水、超疏水)表面的阻力系数差别巨大;低速运动时,物体表面由疏水状态转变为超疏水后阻力系数可降低80%。利用喷涂疏水纳米二氧化硅的方法在打磨的模型表面制备得到超疏水涂层,涂层具有明显的减阻效果;这种普适性的方法,不仅降低了超疏水涂层的制备难度,同时为低成本、大面积超疏水涂层的制备提供了思路。通过化学法得到具有高机械强度的高分子水凝胶,长直链分子减阻剂的加入不仅增加水凝胶的机械性能,其渗出后还能够降低水凝胶表面的摩擦系数,提高水凝胶表面的减阻效果。模具的亲疏水性对水凝胶表面有明显影响,亲水模具制备得到水凝胶表面摩擦系数高,会增加模型在水中运动的阻力;疏水模具制备得到水凝胶具有极低的表面摩擦系数,能够降低模型在水中的运动阻力。