表面与界面是一个跨尺度交互作用的复杂体系，该区域往往发生着一系列复杂的物理化学过程。表面和界面上出现的奇特现象目前有许多值得深入挖掘和探索的地方，背后的机理尚未被完全解释清楚。室温液态金属由于其良好的流动性、导电性、导热性、低毒性及高表面张力，近年来逐渐在大功率器件散热、柔性电子、生物功能材料、柔性机器等领域得到广泛关注和研究，而液态金属与不同材料之间所表现出来的界面特性是其中的一大基础问题。本文从实验和理论角度深入研究了NaOH水溶液中的液态金属GaIn10液滴，在添加不同物质以及不同外场下出现的一系列奇异界面行为，主要研究内容如下:　　1.采用高速摄像仪拍摄了NaOH水溶液中毫米级别的液态金属GaIn10小液滴在玻璃培养皿基底上的接触合并过程，揭示了液滴合并过程中表面毛细波的传播规律以及液滴形貌变化。对于相同尺寸的液态金属小液滴合并过程来说，合并初期连接两个液态金属液滴的液桥直径与时间满足指数增长规律。液滴振荡周期和振幅都呈现非线性变化，而非单纯的阻尼衰减。液滴表面毛细波的传播速率随着液滴直径的减小而增大。对于不同尺寸的液态金属小液滴合并过程来说，除了完全合并之外，有时也会发生较小液滴的部分合并与二次液滴的生成。产生二次液滴的临界直径比为2.5，且二次液滴的直径约为合并前小液滴直径的一半。　　2.研究腐蚀了铝的液态金属用注射器喷入玻璃培养皿内的NaOH溶液中形成的自驱动小马达的无规则运动过程以及小马达的碰撞合并或弹开的规律，设计搭建光学平台直观地显示出液态金属小马达运动过程留下的氢气泡轨迹。揭示了液态金属小马达运动过程的驱动力来源为尾部的产氢推动以及表面张力梯度引起的Marangoni流动推动。此外，研究了液态金属小马达在外加电场下的定向加速运动、在磁场作用下的束缚运动以及在不同材料基底上的运动规律。　　3.研究腐蚀了铝的液态金属液滴浸没在倾斜的玻璃培养皿中NaOH溶液内各个界面的产氢和流动情况。发现液态金属和培养皿接触的界面存在聚集的铝颗粒剧烈产氢和移动，同时也存在表面的均匀产氢。而液态金属与溶液界面基本没有产氢发生，偶尔有聚集的铝颗粒出现在上表面，形成朝向铝颗粒的Marangoni流动，铝颗粒剧烈抖动产氢。此外研究了含铝液态金属在不锈钢基底上的上下振动产氢和Marangoni流动以及在石墨基底上的表面氧化及变形效应。　　4.首次发现腐蚀了铝的液态金属液滴在NaOH溶液中吞入细铜丝并使之水平往复振荡的现象。此外，发现用不锈钢针接触液态金属表面能够调控振荡过程。研究了铜丝表面氢气泡的生长规律，提出振荡过程的驱动力来自于铜丝、液态金属、溶液接触三相线附近的产氢反应导致的左右浸润力差。探索了铜丝串联多个液态金属液滴后的振荡效应以及固定铜丝而让液态金属小液滴在铜丝上来回运动的过程。