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浸润性是固体表面十分重要的一个性质。大量的研究工作已经表明固体表面的浸润性涉及分子的，微观的表面结构和宏观的几何形貌。然而边缘--作为固体宏观几何形貌中一个重要的几何特征--在固体表面浸润性中的作用却没有得到足够的重视。目前，随着微纳技术的开发以及超疏水自清洁、微流体等一系列应用的需要，研究者越来越多地认识到边缘在表面浸润性中的重要意义，一些工作已经开始涉及到固体边缘的浸润性研究。但这些研究是远远不够的。本论文旨在从固体边缘的角度重新认识一些物理化学现象，并从仿生和应用的角度出发，采用最新的微纳技术构建新型的功能化固体边缘解决实际生活中存在的固体边缘的浸润性问题，实现一些特殊浸润性的功能表面。这些研究结果将会对今后开发和设计生活用品、微观产品等众多方面将起到重要的作用。
1.在国际上首次观测了荷叶叶缘在荷叶效应中的浸润作用。结果表明虽然荷叶叶缘比荷叶表面对水滴有更大的粘滞性，但由于叶缘的几何特征并没有明显影响荷叶效应的实现。特别地，由于荷叶叶缘和表面之间微观结构的不均匀性，造成了水很难漫向荷叶的表面，而却相对容易从荷叶表面离去。
2.液体在固体边缘的“绕流”问题严重地影响了人们日常的生活和工作。为了更好地解决这个问题，本文作者提出了一种新的解决方法--提高液滴在固体边缘的稳定性。通过在边缘挤压水滴的方法，模型化地研究了影响水滴在固体边缘稳定性的因素。结果表明增加上升角，真实上升角和边缘的尺寸以及使用具有低表面能的疏水分子都能巨大地增加水滴在固体边缘的稳定性。因此本文作者通过打磨的方法增加Teflon管体的边缘疏水性和管壁的低粘滞，彻底解决了水流在光滑Teflon管体的“绕流”问题。
3.从边缘效应的角度重新讨论了毛细上升现象，并且构建了一定微结构在边缘侧面，以观测其对整个过程的影响。结果表明，通过在侧面引入精细的微图案将改变毛细上升的发生条件。同时微结构造成了弯液面边缘和接触角值的振荡。在实验条件下，毛细上升过程中接触角的动态变化展示了指数关系：θ～t-n(n<-0.5)。固体边缘的上升角和尺寸决定了静态弯液面的形状，并且影响了弯液面沿固体表面的爬升速度。
4.通过单边模型研究了超疏水的荷叶表面在水中的低粘滞特性。模型的研究结果表明固体的分子特征，边缘的尺寸，上升角以及固体表面的微结构都影响了水从固体表面的脱离情况。多分级结构造成了模型试样明显的粘滞力增加。然而在进一步解释荷叶表面在水中的的黏附现象时，我们却发现虽然多分级结构增加了液体和固体之间的粘滞作用，但是由于水和荷叶表面之间的不同接触状态造成了荷叶不同的粘滞效果。
5.利用边缘效应，从微观的角度制备了两种具有特殊浸润性的固体表面：通过准分子激光刻蚀方法和复形技术，在固体表面构筑了圆槽和圆环的边缘结构，结果表明在固体表面添加边缘约束三相接触线的移动，构建了一种新的超疏水状态；采用机加工的方法并结合电纺的微纳米技术，构建了不对称的锯齿结构表面以控制液体在其表面的粘滞力，最终得到了具有各向异性滚动特征的浸润性。