镓基液态金属具有许多优异的性能,如低毒性、高表面张力、高导电性和高导热性等,在电子皮肤、可控电子开关、软机器人和能源设备等领域具有重要的应用价值。液态金属液滴是液态金属研究领域的一个重要分支。然而,由于液态金属（氧化层）的润湿性和附着力,使得控制液态金属液滴的运动具有很大的挑战性。因此,在本论文中,通过调控液态金属的表界面张力来研究电场驱动、氯化氢蒸汽驱动液态金属液滴的运动。同时,对液态金属液滴进行表面改性,获得了具有非粘性、非腐蚀性、高导电性和磁性的液态金属液滴。本文的研究内容包括以下三方面:第一,测量液态金属液滴在酸性溶液、碱性溶液以及酸化的盐溶液中的界面张力,并探究了在电场驱动下液态金属液滴在溶液中的运动规律。结果表明,在酸性溶液中,液态金属液滴的界面张力随盐酸浓度变化不大,当盐酸浓度从0.1mol/L增加至2 mol/L时,界面张力由455 m N/m降低至442 m N/m。在碱性溶液中,液态金属液滴的界面张力随氢氧化钠的浓度增加而显著降低,当浓度从0.01mol/L增加到10 mol/L时,界面张力由439±4.2 m N/m下降到352±1.3 m N/m。在酸化的盐溶液中,阳离子浓度变化对界面张力影响很小,而阴离子浓度变化对界面张力影响显著。根据在溶液中界面张力的改变量大小,探索了直径2 mm的液态金属液滴分别在酸化的0.5 mol/L溴化钾溶液、酸化的1.5 mol/L溴化钾溶液和1 mol/L氢氧化钠溶液中的电驱动行为,发现液滴的最大运动速度对应的驱动电压分别为9.0 V、7.5 V、6.0 V。通过电场控制液态金属液滴在溶液中运动的原理,有望将液态金属液滴应用于可控电子开关中。第二,通过氯化氢蒸汽驱动液态金属,使液态金属图案在空气中也能发生形变运动,解决了液态金属液滴的运动必须限制在溶液中的困境。通过测量液态金属图案形变过程中的收缩时间,发现液态金属图案的收缩时间与盐酸的浓度、容器的体积、涂覆的基底有关。其中当浓盐酸质量分数为38%时,液态金属图案的收缩时间能控制在2 min以内。当容器体积从1904 cm3减小到238 cm3时,液态金属图案形变所需要的时间从105 s缩短至8.5 s。接着改变基底进行实验,发现液态金属在Si O2基底上收缩所需时间最短,为60 s。然后测量了氯化氢处理的液态金属液滴的接触角,发现在30 min内接触角变化很小,说明氯化氢蒸汽处理的液态金属液滴很稳定。基于此,制备了一个具有较高分辨率的阵列团。并且借助重力的协助,设计了基于液态金属液滴的可控电子开关。第三,采用镍粉包裹液态金属液滴,获得了一种非粘、非腐蚀性、高导电性和具有磁性的液态金属（Ni LM）液滴。所制备的Ni LM液滴在Ag、Cu、Al基底上的接触角均大于140°,在Ag、Cu、Al、Ni、PTFE上的滚动角大小在5.1°-8.9°范围内,表明Ni LM液滴具有不粘性和良好的移动性。另外,由于镍粉有效的阻隔了液态金属与基底的接触,Ni LM液滴不会腐蚀金属基底。Ni LM还具有良好的导电性,当两个Ni LM液滴接触面积从0.05 mm2逐渐增大到接近2 mm2时,接触电阻从12Ω下降到1.8Ω。基于这种液滴优异的性能,将其用作浮动电极、软接触点、磁控电子开关。最后,Ni LM液滴可进行回收利用,其中液态金属的回收率可达90%。