随着纳米科技的发展，使得航天技术、微电子以及生物工程等多个领域对微观尺度下摩擦运动副承载能力、稳定性及其磨损可控性的要求越来越高，润滑控制已成为高端精密装备摩擦副的技术瓶颈。目前，通过表面微织构的研究已经对摩擦副表面润滑性能起到了改善作用，但还很难达到高端精密设备高精度、大载荷、高稳定性和低振动等的需求。因此，研究和探索表面织构在高端精密设备中的设计及其润滑控制方法，具有十分重要的工程意义。本研究探索了一种具有荷叶状层次结构的仿生工程表面制造新方法。通过接触角试验研究了结构对表面疏水性能重构性的影响，使得类荷叶结构成为疏水气体介入固液界面的媒介。利用结构对疏水形态的可控性建立气楔协同润滑分析方法，揭示气体分布形态对润滑效应的影响。通过摩擦学实验，观察了仿生多重数梯度微纳层级表面的优越润滑性能。同时仿真结果表明，提高疏水性后，由于界面空气的含量较大，摩擦阻力明显减小。研究发现，引入微尺度半球形乳头和分枝状纳米结构的叠加对降低摩擦阻力效果显著，主要是由于99%的液-固界面被气-液界面取代所致。
 

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