随着人类社会的快速发展,柔性仿生材料在可穿戴设备和传感器中得到了越来越多的应用,有关仿生材料的设计方法也受到了研究者们的广泛研究。而飞秒激光以其具有能量高、脉冲短及热影响范围小等优势,被广泛应用于微纳结构加工领域中。本文主要利用飞秒激光微纳加工技术,结合对材料表面润湿性的研究,设计并制备出一种机械可切换界面系统和一种柔性磁控微管道致动器,利用其特殊的润湿性,可以在水下灵活地捕获、运输和释放气泡。全文的内容主要包括以下几个部分:（1）阐述了材料表面的润湿性理论和研究现状。首先介绍了接触角的概念和三种润湿性模型。然后分析了关于润湿性界面的国内外研究现状,包括润湿性界面的制备方法、刺激响应润湿性界面的设计思路和利用润湿性界面对气泡的操控策略。最后提出了目前存在的一些问题及本文的主要工作。（2）分析了飞秒激光加工系统和激光与材料相互作用原理。首先结合飞秒激光加工系统的主要组成部分,阐述了飞秒激光放大器的原理和系统各个组成部分的特点。然后解释了激光与材料相互作用的原理,包括金属铝箔和聚合物PDMS。最后实验研究了飞秒激光制备材料表面微纳结构的步骤和方法。（3）设计并制备了一种基于微光纤阵列和多孔“双面神”膜精密组装的仿生机械可切换界面系统,克服了目前依赖于基底表面和浮力作用的气泡传输,用于在三维空间内高性能地捕获和释放气泡。通过进一步的研究,微光纤阵列对气泡的粘附力主要取决于微光纤与气泡接触界面的几何形态,而这个接触界面的几何形态可以通过控制不同的实验参数进行调节,如微光纤阵列表面的粗糙度、微光纤数量、微光纤直径和相邻微光纤的间距。此外,可以将机械可切换界面系统进行扩展,使其实现气泡的并行控制。（4）设计并制备了一种仿生的柔性磁控微管道致动器,可以快速地、无污染地操控气泡。首先,分析了目前以磁力作为驱动力的润湿性可调节表面,并且论述了该策略的优点和弊端。然后提出了这种柔性磁控微管道致动器,详细陈述了该致动器的设计方法,以及制备过程。在样品制备的过程中,我们对样品的一些参数进行了对比和表征,包括加工时的激光脉冲功率和交叉扫描间距,制备PDMS薄膜时,介绍了不同厚度的PDMS薄膜的制备方法及其性能,制备了不同横截面直径的微管道,并且讲述了它们的磁响应情况和操控气泡性能。此外,以不同的速度牵引磁铁,实验观察了柔性磁控微管道的形变过程和驱动气泡情况。最后,详细论述了柔性磁控微管道的驱动气泡机制,随着磁体的移动,形变的变化会使气泡移向新的平衡位置,逐渐推动着气泡前进。我们提出的这种柔性磁控微管道可以快速的运输气泡,并且在运输过程中不会对气泡造成污染。