宏观上的各种界面现象得到了不少详细的描述,但和宏观的经典世界不同,微观体系由于尺寸效应产生了很多不一样的现象,例如纳米液滴的动态去润湿过程、固体表面对液滴的锚定效应、长时问稳定存在的纳米气泡等。这些现象和问题不仅让人对一些经典理论提出了质疑,也引发了人们对某些经典理论在微观尺度下的适应性的讨论,更是和工业产品开发和应用相关联。本文采用动力学品格密度泛函理论(Kinetic Lattic Density Functional Theory, KLDFT)、约束的品格密度泛函理论(Constrained Lattice Density Functional Theory, CLDFT)和分子动力学理论(Molicular Dynamics, MD)研究了纳米液滴的动态去润湿过程、纳米液滴的锚定现象以及纳米气泡的稳定性等问题。相对于宏观液滴尤其是聚合物在固体表面的润湿和去润湿问题,微观尺度下的液滴尤其是简单流体组成的液膜的动态去润湿现象缺乏细致详尽的描述,在有强蒸发或强冷凝状况下的液膜的去润湿过程应该有怎样别样的图景?液膜通过怎样的途径消耗自身表面能以最终去润湿?孔洞的形成是因为液膜随机的缺陷还是某种“天命”?固体表面和液膜尺寸对去润湿过程又怎样的影响?传统实验一般是研究宏观尺度下一些聚合物的去润湿过程,而对于微观尺度下尤其是纳米尺度下简单流体组成的液膜的动态去润湿过程却没有详尽的描述,由于计算机科学和相关理论的成熟,运用KLDFT,一个全面的关于纳米尺度下简单流体所组成的液膜的去润湿过程的图像可以被绘制出来；锚定现象在日常生活中广泛存在,而在微观尺度下,锚定现象的机理和定量描述去比较少。纳米尺度下,尺度效应会造就怎样的三相接触线?纳米尺度下的三相接触线真的会被锚定吗?所谓的锚定力到底来自哪?如何统一化学非均匀边界和几何非均匀边界的锚定效应?我们应该怎样描述锚定力?为了回答这些问题,本文将用CLDFT研究三相接触线在固体表面的锚定现象；锚定现象引来很多讨论,而和锚定现象相关的纳米气泡则更是相关研究领域的一个热点话题,纳米气泡长时间稳定存在的原因一直是研究人员讨论的焦点,有几个关于这方面的假设和机理相继被提出,但相关的问题仍没有定论,受到锚定作用在稳定纳米气泡所起的至关重要的作用的启发,本文将用广受信任的MD方法来证实锚定在稳定纳米气泡过程中的重要作用。具体内容如下：1.纳米尺度下简单流体表面去润湿动力学用动力学晶格密度泛函理论描绘了简单流体表面去润湿的动态过程；根据流场分布分阶段总结出液膜去润湿过程的机理；发现伴随每一次去润湿过程的液膜厚度的波动现象并据此解释液膜去润湿过程中难以避免的破裂现象；讨论了固体表面以及液膜尺寸对去润湿现象的影响。2.锚定现象的微观图景应用约束的晶格密度泛函理论描绘了锚定现象的微观图景；发现宏观下的三相接触线由于小尺度效应在微观尺度下变成了“三相接触区”;微观尺度下,接触线在锚定过程中并非固定不动,接触线的锚定实际上是三相接触区的“软锚定”；软锚定范围扩大；印证了P.G.de Gennes关于锚定现象的论述：锚定是由于局部接触角不一样!受到T. Young和P. G. de Gennes关于接触角和锚定本质的论述的启发,提出“局部表面张力”概念来解释锚定的本质；统一了化学非均匀边界以及几何非均匀边界对三相接触区的锚定现象；避免了额外的关于锚定力的繁杂描述,提出化学非均匀边界对三相接触区的“阻挡力”来描述锚定效果并给出相应表达式。3.被锚定的纳米气泡：来自分子动力学的证据通过MD实验原始结果和多角度理论分析肯定了锚定对于稳定纳米气泡的直接作用；讨论了固体表面性质以及系统压强对纳米气泡稳定性的影响；讨论了固体表面在稳定纳米系统中扮演的重要角色；证实了过饱和度和疏水表面对稳定纳米气泡的积极影响；绘制纳米气泡在系统压强和固液作用势维度上的相图,分析各子相区间及其转化路径的形貌特征；预测了在较亲水表面上有可能存在的稳定纳米气泡；讨论了第二组分对稳定纳米气泡的影响。