题目：水相中龙虱鞘翅气泡稳定效应及仿生制备

固体界面浸润性作为固体材料的重要性质之一，被广泛应用于工业、军事、日常生活等各个领域。其中，水相中气泡在固体界面的去浸润行为是固体界面浸润性的一个重要方面，在工业和日常生活中有着重要的应用，例如通过泡沫浮选分离矿物，利用微气泡实现界面减阻等。而水相中气泡在固体界面去浸润行为应用的关键环节在于气泡在固体界面的稳定性。自然界中许多具有特殊浸润性的表面已经为固体界面浸润性研究提供了重要的参考，例如多种植物叶片具有自清洁效应，蝴蝶翅膀可以使水滴定向滚动，沙漠甲虫的甲壳可以收集空气中的水汽等。龙虱是一种以水下生活为主的昆虫，但具有与陆生昆虫相同的呼吸方式，在它的鞘翅下有一个气泡，当其在水下游动、捕食时，呼吸气泡中的空气，并且气泡在水下能够在鞘翅下稳定存在。从此自然现象出发，本论文对龙虱鞘翅内表面稳定气泡的原因进行了探究，研究发现，龙虱鞘翅内表面具有倾斜的爪状结构，对气泡运动具有各项异性的阻碍作用，具体表现为当气泡向鞘翅尾部运动时，爪状结构可以将气泡“钉”住，阻止其向外运动，而当气泡向鞘翅内运动时，爪状结构不会对气泡运动有明显的阻碍。由此现象可知，制备倾斜结构是实现气泡稳定效应的关键。本文通过化学湿法刻蚀、光刻、二次复型以及针刺—复型等方法制备了具有倾斜结构的表面，并对气泡在其表面的运动行为进行了测试，实验证明，具有倾斜结构的表面可以实现与龙虱鞘翅类似的对气泡运动的各向异性的阻碍作用。