液滴撞击固体表面这一动力学行为在日常生活中随处可见,并且在很多应用中都起到了重要作用:大到飞行器的防覆冰,小到芯片实验室中的微流控技术等。因此科研人员从未停止过对液滴撞击固体表面动力学行为的探索与研究。而其中如何对撞击液滴的回弹行为进行有效控制也是十分重要的研究方向之一。目前的研究结果表明,根据液滴撞击表面动力学特点的不同,主要分为液滴撞击常温固体表面和热固体表面两个重要研究方向。而不同类型的表面,其撞击液滴的动力学变化也不同。本论文利用飞秒激光在金属表面进行了微纳结构制备,并分别开展了液滴撞击常温与热微纳结构表面的液滴回弹特性研究,主要内容如下:在液滴撞击常温表面动力学行为的研究方面,国内外的研究学者利用表面化学组成、微观结构或其协同作用来构建不同润湿性表面,目的是对撞击液滴的回弹动力学行为进行控制。本文首次提出并验证了一种全新的方法——利用具有粘附性差异的微纳结构拼接表面可以实现控制撞击液滴在回弹过程中的运动行为,其物理机制为表面制备的微纳结构会影响其粘附性,通过改变固体表面的微纳结构,可以控制其拼接表面的粘附性差异,进而实现对撞击液滴回弹行为的精准调控。在本文实验结果中,所能达到的最大偏移距离为9mm,最小调控精度为0.2mm,并且可以克服空间形貌差异带来的不利影响。这一研究对液滴回弹调控提供了全新的思路和发展方向,对液体运输、微流体器件等领域的发展具有重要意义。在液滴撞击热表面动力学行为的研究方面,已有研究表明,当表面温度升高到一定范围时,撞击表面的液滴会处于一种名为Leidenfrost的热状态,此时液滴会出现异于常温表面的动力学行为。在本文中,对飞秒激光所制备的微纳结构表面进行加热,并在不同的加热温度(20-260℃)下进行液滴撞击实验。发现微纳结构表面的形貌会影响其Leidenfrost温度。对于存在结构差异的表面,当表面温度较低时,影响撞击液滴定向回弹行为的主要因素还是表面粘附性差异;而当表面温度升高到一定范围时,撞击液滴会处于一种名为Janus的新型热态,该热态下的液滴同时存在Contact-boiling和Leidenfrost两种状态,使得单个液滴中存在曲率梯度,从而实现定向回弹;随着表面温度的进一步升高,撞击液滴完全转变为Leidenfrost状态,此时液滴的定向回弹现象消失。该研究对液滴动力学的理解与控制具有重要意义,并且为未来高温多功能表面的应用提供了新的思路。