流-固界面粘滞阻力和表面缺陷引起的钉扎现象往往会降低液滴输运效率，织构基底特征尺寸与液滴尺寸的匹配关系也会阻碍多尺度液滴的高效输运。本文从微纳流固界面结构和功能化设计的角度出发，建立了梯度织构-石墨烯覆层复合模型，利用单层石墨烯的润湿透性和超低流-固界面摩擦特点，实现了液滴在梯度织构-石墨烯覆层表面上的超高速自运输。进一步探索了单层石墨烯覆层对钉扎的抑制特性及机理，发现表面缺陷上覆盖单层石墨烯可以有效降低液滴进入和脱离缺陷时的钉扎阻力。液滴通过缺陷时产生的大变形会造成液滴原子重排，进而导致液滴脱离缺陷后受到额外的阻尼力。此外，提出了一种带有横向梯度微通道和环向凹槽的新型纵横织构锥体，通过表面纵横织构内部稳定的润湿液膜实现了高效减阻。通过Young-Laplace压力差驱动液滴和微通道中吮吸压力诱导流体输运的双驱动模式，实现了多尺度液滴的快速输运。研究结果将为降摩减阻实现流体高效输运的功能表面设计提供理论基础。
 

单层石墨烯；纵横织构；减阻；钉扎；液滴输运