润湿性是固体表面的一个重要特征,润湿性可用表面水滴的接触角表征,超疏水是指固体表面上水滴的接触角超过150°的特殊现象。荷叶、水黾等生物经过亿万年进化,其体表的超疏水性使其具备许多“优异功能”。已有研究表明,可通过改变固体表面化学成份与微观形貌制备超疏水表面,进而仿生超疏水生物的优异功能。具有超疏水表面的漂浮体可以有效利用表面张力,在水面产生水涡,增大排水量,从而提高其水面承载力。漂浮体的最大承载力与其表面接触角、截面形状、几何尺寸等因素密切相关,其中表面接触角是主要因素。通过接触角测量仪对水黾、水蚊子与水蜘蛛3种节肢动物润湿性能测定,发现它们全身呈超疏水性；应用扫描电镜观察水黾、水蚊子与水蜘蛛体表各部的微观结构,认为其表面微纳米结构是其具有超疏水性的主要原因,其表面的脂质层对其超疏水功能具有重要辅助作用。自行设计与制作了水面微力测量装置,在活体与离体状态下,测定了水黾、水蚊子与水蜘蛛腿在水面的最大承载力,活体水黾与水蜘蛛的最大承载系数分别为23.6与24.8；通过力学分析,建立了水黾、水蚊子与水蜘蛛柔性腿的承载力模型,并算得其不同腿的最大承载力,理论计算值与实测值的最大误差率分别为3.9%、3.8%与6.5%。同样,对5种典型疏水植物叶表润湿性进行测定,荷叶、美人蕉叶、青杨树叶、葡萄叶与南瓜叶的接触角分别为150.6°、135.5°、110.4°、1013°、94.8°；观察了荷叶等试验植物叶表的微观结构,得到了与水黾等动物相同的疏水机理。把荷叶等分别用双面胶粘贴到不同尺寸的长方体小盒上,作为试验模型,测得各模型在水面的最大承载力。分析试验数据得出两点结论,一是疏水表面接触角越大,承载力越大；二是浮力与表面张力在承载力中的贡献度与植物叶模型的几何尺寸密切相关,模型几何尺寸越大,浮力对承载力贡献度越大,表面张力对承载力贡献度越小；反之,模型几何尺寸越小,浮力对承载力贡献度越小,表面张力对承载力贡献度越大。以铜为材料制作了2个仿生漂浮模型,铜表面经超疏水加工后,接触角为1540。仿生漂浮模型Ⅰ有4条支撑腿,支撑腿用直径为0.45mm的实心铜丝制作,测得最大水面承载力为28.5mN,最大承载系数为8.1。仿生漂浮模型Ⅱ有2条支撑腿,支撑腿仿水黾腿部的空心结构,为铜片制作的空心薄壁管结构,测得最大水面承载力为73.1mN,最大承载系数为9.8；假定在横截面积相等时,横截面形状设计为等边三角形、圆形、椭圆形与正方形,等边三角形横截面的承载力最大,其次为椭圆(λ=1.5),再次为圆,最后为正方形与椭圆(λ=0.8)。本研究成果可为仿水黾机器人与其它微机械的水面承载设计奠定理论基础。