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对固-液-气三相接触线的研究，对于我们理解诸如浸润(wetting)、不浸润(dewetting)、成膜、润滑等过程有着重要的意义。液滴在均匀表面上产生的都是平滑的接触线，但是当三相接触线在一个非均匀的表面上的时候，由于表面化学和形貌的非均匀性的影响会发生形变。尤其是在接触线移动的时候，这种表面非均匀性诱导的形变更为明显，这就是接触线的“钉扎(pinning)”和“去钉扎(depinning)”现象。事实上，在自然界中完全均匀的表面是不存在的，而这种由于表面的非均匀性而产生的非均匀三相接触线更具普遍性，因此其物理性质也受到了人们越来越多的关注。虽然已经有大量针对三相接触线物理性质的研究，但主要工作都集中在理论计算或者是从较大的尺度，如：从微米、毫米以致更大的尺度，去观察三相接触线的“钉扎”和“去钉扎”现象。因此，如何在更加微观的角度来研究三相接触线是非常重要的，这样的研究能够帮助我们进一步理解三相接触线的原理和性质。本论文正是从这个角度出发立题而展开相关研究。本论文从更小、更微观的角度来研究三相接触线的形貌与物理性质。论文在纳米尺度研究聚合物(包括均聚物和结构化的嵌段式聚合物)表面的三相接触线，利用聚合物水溶液液滴的蒸发干燥过程研究纳米空间三相接触线的形貌、“钉扎”与“去钉扎”现象，研究单个DNA分子链的分子梳过程。
本论文使用原子力显微镜为主要的研究手段，研究了具有随机分布缺陷的均聚物聚苯乙烯(PS)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)薄膜表面的三相接触线的形貌：通过观察水溶性聚合物(聚乙烯吡咯烷酮等)溶液液滴蒸发干燥而残留在聚合物表面的固态物质的形貌，发现固态残留物的“珠子－线条”结构，发现这样的结构是三相接触线在纳米空间“钉扎”与“去钉扎”过程的证据。研究了在嵌段式聚合物PS－b-PMMA的结构化表面上由界面结构诱导的结构化接触线，发现了蒸发干燥残留物质的表面形貌与聚合物表面有序结构的相关性，证实了纳米结构化接触线的存在及其在有序空间的动态过程。论文还利用分子梳技术研究了结构化接触线的特殊的效应，即对纤维状分子或物体(如：DNA等)的界面结构诱导的定位、取向和排列效应，还利用结构化接触线对纳米颗粒实现了精确的空间定位。总之，本论文不仅仅在微观的尺度研究了三相接触线的形态和物理性质，而且还对这样的结构化接触线的新效应进行发现和探索。