活性物质在自然界广泛地存在,如鱼群、鸟群、蚁群到尺度更小的细菌、病毒等。它们通过某些特定的方式实现个体间的信息交流,呈现出复杂有趣的集体动力学行为。实验室中人工合成的微纳米马达,是人造的活性物质,能够从周围环境中汲取能量实现马达的自驱动,也可以作为微观能源动力装置。它们一方面能模拟生物活性物质行为,探索生命物质的基本运动规律;另一方面在靶向药物输运、污染物处理、微纳米马达自组装等领域有潜在应用前景。因此,作为一个交叉领域,正受到越来越多的关注。本文利用先进的介观模拟技术,采用了分子动力学（MD）与多粒子碰撞动力学（MPC）的混合方法,研究了由催化球和非催化球组成的化学自驱动球形二聚体马达在含有钉扎衬底的流体薄膜中动力学行为,发现了一系列有趣的现象,并探究了内在物理机理。第一章介绍了微纳米马达的研究背景。简述了自驱动机理、集体运动以及与本文密切相关的钉扎衬底上马达研究进展。第二章介绍了介观模型和数值模拟技术。第三章研究了受限在较大尺度势阱中马达的动力学行为。研究发现单个二聚体马达能够被衬底上的势阱所捕获,并产生围绕势阱中心的旋转运动。一对被捕获的二聚体马达可以在钉扎中自发形成丰富构象,包括反向平行排列和头尾相接的双峰马达对结构。研究分析了形成的动力学过程和结构特征。在第四章中,我们研究了无序衬底上较小尺度钉扎阵列对二聚体马达动力学性质的影响,发现衬底薄膜上随机分布的弱钉扎能够影响二聚体马达的运动,马达的扩散系数随着钉扎力或钉扎密度的增加而减小;在一定的临界钉扎力下,二聚体马达的扩散系数迅速下降;超过该临界钉扎力时,二聚体马达被完全钉住。最后将二聚体马达在不含钉扎的水溶液与含有钉扎阵列的流体薄膜中的运动进行了对比,发现了钉扎阵列有助于二聚体马达团簇形成,并对其形成机理进行了分析讨论。本文的研究结果有助于加深对无序衬底上自驱动微纳米马达运动行为的理解,为生物系统中类似活性物质体系的动力学行为认识提供借鉴,能够为微纳米马达在复杂活性流体环境中自组装的应用提供参考,并为具备生物医用功能的纳米器件的设计与相关实验的开展提供一定的帮助。