在过去的二十几年里，液滴蒸发中的微流动和颗粒沉积引起了科研人员极大的研究兴趣，这既因为蒸发过程中蕴含着丰富的物理学现象，例如常见的"咖啡环效应"，又由于其在光子晶体制备、疾病诊断等领域展现出广阔的应用前景。然而，蒸发中的胶体液滴是一个高度非平衡体系，存在复杂的传热传质和能量交换过程，颗粒沉积理论仍然不完善，这大大限制了其应用。首先利用微分干涉显微观察法，揭示了"咖啡环"内部二维网络状结构的形成机制，提出去浸润和颗粒组装之间的相互耦合关系。即颗粒不均匀分布造成的抽吸效应，加速液膜的破裂过程，最终导致干区在颗粒分布稀疏区域首先出现；液膜的去浸润(干区扩展)控制了颗粒的聚集，液膜通过表面张力主导了颗粒的组装过程。其次，通过正置、倒置液滴中的颗粒沉积图案对比，发现重力沉降、气液界面收缩及毛细补偿流在蒸发不同阶段相互协同和竞争，影响了颗粒的聚集状态，最终决定了沉积图案的形貌。研究表明，沉积图案的形成是多种物理效应共同作用的结果。上述研究对于沉积图案的调控及新型功能沉积结构的开发具有重要指导意义。