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超疏水现象广泛存在于自然界与日常生活中,其独特的自清洁能力为生产生活带来了诸多便利;但是其与液体之间的微弱相互作用也为工农业生产带来许多困扰。探究液滴与超疏水表面的接触过程是合理利用超疏水结构的关键。为此,本课题致力于研究一种空气环境下水滴与超疏水表面接触过程测量方法,为超疏水领域的发展奠定基础。本课题首先结合超疏水结构对工业生产和日常生活产生的积极和负面影响,分析了精确测量空气环境下水滴与超疏水表面接触过程的重要性,初步确定本课题的研究方案;然后设计了一种满足空气环境下水滴与超疏水表面接触力探测需求的矩形结构毫米级微悬臂梁,并设计了一种基于静电力的非接触式的微悬臂梁刚度测量方法,完成了自主设计的毫米级微悬臂梁的刚度标定;其次,结合超疏水理论,使用不同的方法分别制备了以聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)和多孔铜网为基底的超疏水表面,并对其进行形貌观测与性能表征。最后,使用毫米级微悬臂梁和光杠杆系统设计了一种水滴与超疏水表面接触过程的测量系统,结合静电力的产生与光杠杆原理进行了测量原理推导和系统搭建,完成了光杠杆力灵敏度(Optical Lever Force Sensitivity,OLFS)的标定以及水滴与不同湿润性的超疏水表面接触过程测量。实验结果表明,矩形结构的毫米级微悬臂梁的刚度测量值为0.322N/m,相对不确定度为0.60%,满足空气环境下水滴与超疏水表面接触过程测量中的力值探测需求;PDMS超疏水表面具有三级微纳米结构,铜网超疏水表面具有两级微纳米结构,且接触角均大于150°,符合超疏水定义;水滴与超疏水表面接触过程测量系统的OLFS为10.431μN/V,水滴与超疏水表面之间的接触力为微牛量级,水滴与以100目、150目、300目铜网为基底的超疏水表面之间的接触力分别为0.6027μN、0.4565μN、0.3152μN,接触力随疏水能力的提高而减小,与能量理论相符。