本发明涉及金属材料表面处理技术领域，具体涉及一种超亲‑超疏水三维表面微图案模版的制备方法。制备方法为在多层结构钛或钛合金的三维表面制备TiO₂纳米管；设计微流控芯片的微通道为多层结构，微通道包括进液通道和出液通道，进液通道和出液通道与多层结构钛或钛合金内的微孔通道相连通；微通道的多层结构层数等于或小于多层结构钛或钛合金的分层数量；以多层结构钛或钛合金为反应室，以其内部互相连通的微孔通道为低表面能溶液流通通道，利用微流控芯片技术，使低表面能溶液在多层结构钛或钛合金的限定区域内流动，在多层结构钛或钛合金的限定区域形成高度有序的单分子超疏水膜，形成基于显著浸润性差异的超亲‑超疏水三维表面微图案模版。