宏观超分子组装是超分子化学领域的一个新兴研究方向,其研究对象是表面修饰有大量超分子识别基团的10微米以上的宏观构筑基元,以及它们之间基于超分子多重相互作用的碰撞、识别和组装的过程。宏观超分子组装不仅为构筑体相超分子材料提供了新的方案和思路,也为快速水下粘附、内源性自修复等涉及界面-界面相互作用的过程提供了理想的研究模型。然而,目前宏观超分子组装方面的研究大多集中于对组装现象的描述,而对组装机理的阐释和构筑基元的设计原则等方面的研究尚未深入,难以回答何种类型的构筑基元能够实现宏观超分子组装的基本问题。迄今为止,已报道的用于宏观超分子组装的体系主要包括高流动性的水凝胶体系和引入“柔性间隔层”的刚性构筑基元体系。考虑到上述体系构筑基元的设计均与其变形能力有关,因此,本论文针对“什么样的构筑基元可以实现宏观超分子组装”这一基本问题,研究了不同弹性模量宏观构筑基元的超分子组装行为,通过定性的组装统计学分析和量化的组装作用力测量,建立了适用于宏观超分子组装的构筑基元设计原则,并将其应用于快速水下粘附等过程机理的阐释和粘附材料的设计。主要研究成果如下:1.设计并制备了具有不同弹性模量的水凝胶模型体系,初步得到了宏观组装概率与模量负相关的趋势。2.构建了两种拓展体系并验证了上述宏观组装概率与模量负相关趋势的普适性,建立了适用于宏观超分子组装的构筑基元的设计原则。3.设计并发展了快速水下粘附测力的新方法,探索了模量依赖的宏观超分子组装规律在快速水下粘附方面的应用。