孙鹏程，郝秀清，牛宇生，徐文豪，张靖辰，何宁

（南京航空航天大学 机电学院，南京 210016）

液体，尤其是水，几乎渗透到生物体生命活动的方方面面[1-2]。从光合作用到呼吸作用，液体通过各种形式塑造着生物机体的生活[3-4]。然而，这一切都离不开液体的相转变、吸收、输运等。因而，深入地了解和学习液体的操纵在人类科学历史上一直有着举足轻重的地位。大多数液体的输送均是在机械压力的作用下完成的，需要外界能量的输入，这往往会造成能量的损失[5]。研究如何在不依靠外界能量，仅仅依靠固体自身的表面特性实现液体的运输，对于减少能源浪费具有重要的意义。

自然界中一些动植物经过自然选择，进化出了一些独特的功能性表面来实现液体的收集和自输运，从而实现特定的功能。例如：荷叶表面展现出极强的疏水性和极低的粘附性，位于其表面的水滴极易滚落并带走其表面的灰尘，使得其表面展现出优异的自清洁性能[6]；生活在沙漠中的一种甲虫，其背表面具有独特的润湿分配，可以将湿润的空气中的水分收集并逐渐汇聚成小液滴，在重力的作用下，小液滴最终在表面的润湿差异性的作用下，将液体定向输送到甲虫的口器中，从而使得甲虫能够在极端干燥的环境中生存下去[7-8]；生活在沙漠中的仙人掌依靠其锥体针刺表面可以收集空气中的水分，液滴可以从针的尖端运输到宽端，从而实现液体的输运[9]，以适应极端干燥的环境；……