固-液粘附性是固体材料重要的界面性质。根据不同的需求，抗粘附材料或是粘附材料在航天航空、工业生产、交通运输、疾病检测、制药工程等诸多领域都具有广泛的应用。而在自然界中，许多生物经过千万年的进化，选择了与其生理功能相符的界面粘附能力(比如荷叶、壁虎等)。这些完美的生物表面为我们设计功能材料提供了灵感。本论文正是从仿生的理念出发，以实际应用为目的，设计具有特殊固液粘附性的复合界面材料。主要研究内容如下：　　 1.受鱼鳞启发的抗粘附高分子/粘土复合水凝胶的制备。　　 随着海洋污染，油船泄漏事件的逐年增多，设计水中超疏油、抗粘附的复合材料成为新兴的研究热点。从自然界中鱼体表的自清洁能力得到启发，提出了一种仿生制备高强度水下超疏油、抗粘附高分子/粘土复合水凝胶材料的方法。通过二次腐蚀的方法，制备了仿鱼鳞结构的硅片模板，并将N-异丙基丙烯酰胺和粘土的混合溶液注入模板，经光引发自由基聚合反应，得到粘土复合的、分级结构的聚N-异丙基丙烯酰胺水凝胶。压缩实验和拉伸实验表明经过粘土复合，水凝胶的力学强度大大提高，具备实际应用的前景。水下油滴接触角实验表明仿鱼鳞结构的复合水凝胶表面具有水下超疏油的自清洁效果。系统的水下油滴粘附力实验进一步表明，即使在外力作用下，高粘土含量的复合水凝胶仍能保持稳定的抗粘附性能。这是因为聚合物高分子链和无机纳米粘土的协同作用在微纳米尺寸上提高了表面的力学性能，支撑了凝胶表面微纳结构的稳定性，从而稳定了表面截留的水分子，使复合凝胶呈现出稳定的超疏油、低粘附的性质。　　 2.受马面鱼皮启发的各向异性粘附界面的设计。　　 在第一个工作的基础上，系统地研究了各种鱼体表的微纳米分级结构特征。发现鱼体表的微纳米结构存在取向性排列。以马面鱼为例，鱼皮的表面呈现出弯勾型的取向微刚毛阵列，油滴在其上的粘附行为表现出各向异性，即沿弯勾取向方向具有低的油滴粘附性，逆弯勾取向方向具有较高的粘附性。通过压缩两个表皮之间的油滴，实现了油滴定向输运。受这种现象的启发，用高纵宽比的硅柱作为模板，通过二次复型的方法，制备了类马面鱼皮取向阵列结构的聚N-异丙基丙烯酰胺/粘土复合水凝胶。这种材料有望运用于微流体、人造血管、流体输运等领域。　　 3.受花粉启发的界面粘附多孔微球的制备。　　 从花粉多孔结构和它们极易粘附的特性中汲取灵感，利用电流体动力学和相分离结合的方法制备了仿花粉结构的聚己内酯多孔微球。通过调节非溶剂的含量，可以实现不同孔径微球的可控制备。随着非溶剂含量的增加，微球表面的孔由小变大，密集，而后变小，稀疏。电流体动力学技术结合相分离的方法具有普适性，通过选择合适的溶剂-非溶剂体系，可以实现多种聚合物多孔微球的制备。在此基础上，用原子力显微镜研究了单个微球的粘附性，结果表明大孔径的多孔微球的粘附性远大于光滑微球。这种可降解的聚合物微球有望应用于快速粘膜给药系统。