理解和控制液滴在固体表面上的飞溅现象在工程领域中具有广泛的应用价值,如抑制飞行器和输电线缆上的积冰,改善农药喷洒中化学药品的利用效率,增强喷射冷凝中的换热效率和提高喷墨打印的质量等等。有报道指出,环境气压或者表面粗糙度的轻微改变都会引发飞溅动力学的剧烈变化,在实际工程应用中,改变环境气体的压强相对较难,而快速发展的微纳米装备制造技术,为合理地设计可控的粗糙结构来改变液滴的飞溅机制提供了可能。本文设计了具有规则的正方形微柱结构的多级超疏水表面,并系统地研究了不同大小和速度的液滴在不同几何形貌的微柱表面上的飞溅特性。研究发现微柱结构的几何参数及其尺度效应对液滴的飞溅准则有重要的调控作用:在较高的稀疏微柱结构（D₀/h<20,D₀/S<20）表面上发现了一种由射流破碎诱发的飞溅机制,将液滴飞溅的临界We数降低到～16左右,对应于液滴直径与微柱间距的无量纲尺度比D₀/S≈2,液滴与表面的接触时间减小50%左右;相反地,在较高的密集微柱结构（D₀/h<20,D₀/S>20）表面上,由于液滴下方气垫的逸散作用,液滴的飞溅准则显著提高,可以有效抑制飞溅。本文详细地分析了控制飞溅的机理,并提出了发生飞溅的临界条件（We数）与碰撞液滴和微柱结构的几何参数的关系式。本研究指出,合理地设计微柱结构超疏水表面的几何形貌可以有效地调节液滴的飞溅动力学过程,为实际工程应用提供指导。