船舶是海洋中最主要的载运工具。然而,海洋环境中的生物污损严重制约着船舶的服役寿命,甚至威胁船舶的航行安全。随着人们环保意识的提高,目前解决海洋生物污损最经济有效的方法就是开发新型高效环保的防污涂料。污损脱附型防污涂料由于不释放有毒的杀菌剂满足环保的要求而成为人们研究的重点,其中,低表面能防污涂层凭借着树脂自身独特的性质而具有巨大的发展前景。自古以来,自然界就是人类各种技术思想和重大发明的知识源泉。秉承着向大自然学习的态度,通过研究经过长期进化的自然生物所具有的特殊防污机理,来获得防污方面的灵感。由于低表面能的本征材料和自然界中进化而来的天然防污微纳结构均具有较好的防污能力。如何能够将二者融合,并达到相互协同的效果,最终制备出效仿自然并超越自然的新材料为人们所用是非常有意义的。基于此,本文设计了如下两种仿生低表面能防污涂层。在本论文第一部分工作中,受到鱼表皮防污机理的启发,一种具有类鱼鳞结构的苯基硅油/有机硅复合涂层被设计并成功制备,类鱼鳞结构能够改善涂层表面的疏水性并减少污损生物与涂层之间的接触位点;在涂层内部的苯基硅油能够缓慢的渗出到涂层表面,类似鱼表皮黏液腺分泌粘液的行为,利用聚苯乙烯微球阵列提供的微纳结构与渗出到涂层表面的苯基硅油形成的润滑层这两者的协同作用,显著地提高了涂层的防污性能。另外,涂层表面的类鱼鳞结构还能延缓苯基硅油的释放速率,延长了涂层的服役寿命,从而实现了环保高效长久的防污。在本论文第二部分工作中,受到一种弹尾虫的启发,在传统的有机硅涂层表面设计并构筑了一种仿生的微空腔结构,这种仿生的微空腔结构在水下能够产生稳定的微空气泡阵列,而微空气泡产生的气液两相界面能够阻止污损生物分泌的粘附蛋白的穿过,从而有效地减少了污损生物的粘附。这一新颖的防污机理通过分子动力学模拟得到了验证,这种仿生涂层也为海洋静态防污提供了新的解决途径。