在自然界中,荷叶拥有出污泥而不染的自清洁功能,原因在于其表面分布着周期性的微纳米复合结构,这种独特结构可形成使液滴具有很大接触角(>150°)和很小滚动角(<10°)的所谓超疏水表面。基于这一点,让人们看到了超疏水表面在防腐、油水分离、流体减阻和液体转移方面的应用潜力,而相关研究中的重要一环聚焦在如何制作性能优异的超疏水表面。目前制备超疏水表面一般有两种主要途径:一是在低表面能疏水材料上构建微观粗糙结构;二是在表面粗糙结构上修饰低表面能疏水物质。目前国内外流行的超疏水表面制备方法,其基本思路就是如何通过各种物理化学手段先获得表面微米/纳米级别粗糙结构,再选用低表面能疏水物质进行修饰。而在快速制作大面积微细结构方面,基于脉冲激光的微加工技术具有得天独厚的优势,尤其在制作特定图案的复杂结构方面。本文中,分别选取红外纳秒和绿光皮秒激光器,采用刻蚀十字沟槽的方式在金属铜和钛合金上制备超疏水表面,研究了激光扫描次数和扫描间距等参数对结构化后的微观形貌及材料超疏水性能的影响,并对相关机理进行分析。结果表明,相对于纳秒激光,皮秒激光的热效应极低,可以获得周期性的纳米结构,同时超疏水性能也更加优异。此外,纳秒激光在加工过程中会伴随着金属表面的飞溅和氧化,通过酒精退火的工艺将亲水的氧化铜转变为疏水的氧化亚通,从而获得超疏水的表面。而采用皮秒激光时,通过激光能量密度的控制,刻蚀区域无明显热熔和飞溅,同时在周期性的微米级锥状阵列中,分布着大量纳米级的条纹和颗粒,对于30μm和40μm两种扫描间距的样品,其滚动角均小于2°,但当扫描间距为50μm时,即使样品倾斜角度大于10°,水滴仍然无法滚动,此时样品在具有超疏水性能的同时具有一定的粘附性,这说明材料表面的周期性结构的对滚动角的影响更为显著,因此为获得具有自清洁功能的超疏水表面,应尽量降低其激光扫描间距。