液滴操控在生物化学、微流体系统、细胞培养、能量收集与利用等诸多工程和生物医学领域有着广阔的应用前景。一类实现高效的液滴操作的方法是通过外部磁场、电场等引导液滴运动,这些方法大多高度依赖外部能量输入,并且只能处理具有特定大小范围的液滴,应用受限。而将具有润湿性差异的功能性微结构化表面应用于液滴操控时,其能量输入低、使用范围相对广泛、操控装置成本低且操控精度高。论文通过精确制备具有润湿性差异的图案化表面,实现了液滴的可控蒸发、定向弹跳和定向运输。论文的主要研究内容和成果如下:（1）在铝基表面上精确制备出具有润湿性差异的图案化表面。以对环境友好的氯化钠溶液为电解液,采用电化学阳极刻蚀法在铝基上加工出微纳米粗糙结构,从而获得铝基超亲水表面,再使用氟硅烷溶液进行低表面能修饰后制备出铝基超疏水表面。然后采用机械加工法在铝基超疏水表面上定域铣削亲水区域,从而精确地获得具有润湿性差异的图案化表面。并对图案化润湿性表面的接触角、微观形貌、表面化学成分和粗糙度进行了表征。（2）实现了图案化润湿性表面上液滴的可控蒸发。液滴在超疏水表面上倾向于恒接触角（CCA）蒸发模式,而在普通亲水表面则倾向于恒接触半径（CCR）蒸发模式。因为超疏水表面上液滴的蒸发速率比普通亲水表面上液滴的蒸发速率慢,所以当同等体积的液滴贮存在超疏水背景下具有不同直径的亲水微坑上时,可实现液滴的可控蒸发。论文主要研究了亲水微坑点阵图案上液滴的可控蒸发,以及多边形亲水图案上液滴的可控蒸发。最后采用数值方法研究了固着液滴在亲水和超疏水表面的传热特性和内部流动性,马兰戈尼流动和内部自然对流的综合效应导致液滴内部形成两个环流单元。（3）通过控制交界处的润湿对比度,实现了液滴在常温条件和高温条件下的定向弹跳。常温条件下,液滴以一定的偏移量撞击具有润湿性差异的基底时,朝亲水或超亲水区域定向弹跳。同时交界处的润湿性差异越大,液滴定向弹跳距离就越远。高温条件下使液滴撞击具有极端润湿性差异的交界处,当温度低于200℃时,液滴朝向超亲水区域弹跳;当温度约为200℃时,弹跳方向基本保持竖直向上;当温度高于200℃时,液滴第一次弹跳后向超疏水区域移动,随着运动时间的增加,液滴在基底上多次弹跳,朝向超疏水区域移动距离逐渐变长。（4）实现了常温条件下液滴的定向运输和温度梯度引导下液滴从高温区向低温区的定向运输。在铝基超疏水表面通过微铣削加工,获得了具有稳定润湿性的亲水轨道,使用拉普拉斯压力差驱动了两个直径不同的圆槽储层中的液滴定向运输和楔形图案上液滴的定向运输,还实现了液滴的分裂、融合和抗重力运输等。在温度梯度驱动下实现了去离子水、无水乙醇和煤油这三种液体从高温区向低温区定向运输,当温度梯度增加时,液滴迁移速度也增加。另外温度梯度还可实现液滴短距离抗重力运输。