自然界中的生物为了适应环境，经过亿万年进化，已经形成了可以适应环境的独特器官以及完美的的身体结构，昆虫相关工作器官无论从形态结构还是工作方式都已经近乎完美。正是由于这种特殊的结构和工作方式，我们可以加以研究并用来解决人类在生产生活中遇到的复杂问题。水黾是一种常见的水上昆虫，拥有特殊的技能和本领，具体表现在：首先，水黾由于具有良好的疏水性，不会将自己润湿，可以长期生活在水面上；其次，水黾可以在水面飞快地移动，它水上行走方式既不会产生噪声也不会对水面产生破坏。基于水黾这两种特殊的本领和技能，本文将针对水黾的腿部润湿性和水黾运动特性进行研究。对水黾腿润湿性进行研究，首先对水黾腿接触水的部位进行观察，利用体式显微镜、扫描电子显微镜、原子力显微镜对水黾腿进行观察，并对水黾腿相关结构的尺寸进行了测量。发现水黾腿部表面存在刚毛结构，刚毛排列有序，布满水黾腿的表面；利用原子力显微镜扫描发现刚毛上有微纳米结构；利用傅里叶红外光谱仪分析水黾腿的主要成分，发现水黾腿表面存在可增强疏水特性的有机物质。为探究水黾腿疏水原因，结合疏水的经典理论模型，分别构建了三种模型，分析了水黾腿部具有超疏水特性的原因。结果表明水黾腿表面表现出的超疏水特性与水黾腿表面成分、水黾腿表面结构有关，而成分不是水黾腿具有疏水性的主要因素。为研究水黾腿表面的黏附性，测量了水黾腿的动态接触角（滚动角），并对水黾腿与水接触力进行了定性分析，水黾腿表面不同方向滚动角不同，说明水黾腿具有各向异性，且水黾腿具有较低的黏附力。采用高速摄像机对水黾的运动进行拍摄，利用后处理软件提取数据并根据运动数据分析水黾运动机理。对水黾正常运动如直线运动、转向运动、反向运动进行拍摄并对数据进行处理及分析，研究了水黾运动的机理及规律；通过对非正常状态下如去除水黾前腿、去除中腿、去除后腿的研究，加以对比水黾正常状态下的运动，得出水黾前腿、中腿、后腿各自的作用以及在运动中前腿、中腿、后腿的运动状态和运动规律；通过研究水黾在非水面环境下的运动，分析了水黾处于非水面环境时的运动规律和机理，通过对比正常运动状态，分析水黾在不同环境下的运动方式。根据高速摄像机拍摄视频，结合水黾运动机理的分析结果，绘制多种状态下水黾的步态时序图，分析水黾在不同状况下的时空特性。