金属表面润湿性能的研究是当今世界范围内的科研热点和难点。具有疏水能力的金属表面,可以减小水的流动阻力,从而降低输送成本。或者,在相同动力下,提高舰船水面航行速度或提高载重量;具有超疏水能力的金属表面可以实现自清洁,从而提高其抗污染、抗腐蚀的能力;提高金属表面的亲水能力,可以增强金属表面与工作介质的亲和度。不论是使金属表面由亲水转为疏水甚至超疏水,或使金属表面亲水能力增强,都具有重要的研究意义。本文从工程仿生学出发,以铜-锌合金及不锈钢为研究对象,通过制备仿生耦合表面,改善其表面润湿性能并获得成功。主要工作包括:1.应用纳米制造技术,利用大孔模板,在铜-锌合金表面制备形态、结构与高表面能材料三元仿生耦合表面,实现了铜-锌合金表面由亲水向疏水的转变。实际接触角由亲水状态的82.5°提高到疏水状态的126.1°,滚动角小于5°。2.应用化学修饰技术,在铜-锌合金表面制备形态、结构及低表面能材料三元仿生耦合表面,实现了铜-锌合金表面由疏水向超疏水的转变。实际接触角达到161.3°,滚动角小于4.6°。3.应用激光掩膜微细加工技术,在铜-锌合金表面制备几何非光滑形态仿生表面,实现了铜-锌合金表面亲水能力增加,实际接触角由光滑表面的82.5°减小到31.5°,并建立了表面单元体特征参数与实际接触角关系的非线性数学模型。4.应用激光精细加工技术,在不锈钢表面制备几何非光滑形态仿生表面,实现了不锈钢表面亲水能力增加,实际接触角由光滑表面的84°减小到60.1°。