柔性压力传感器是一种将力学刺激转换电信号的电子器件,在可穿戴电子设备、健康监测、运动监测、机器人、智能人机交互以及人工智能等领域有着巨大的应用前景。宽的工作量程和高灵敏度是至关重要的性能参数,广大研究者试图通过基于传感机制利用合理的结构设计有效提高柔性压力传感器的性能第一种是引入了平面的微结构设计比如微金字塔、微柱子、微半球以及互锁微结构等等,这些结构有效的提升了传感器的灵敏度,响应时间等等,但是,这些细微的结构往往在低压下很容易达到饱和,导致在高压下提供一个不尽人意的灵敏度。而另一种结构设计就是引入多孔结构设计,多孔结构设计带来良好的可压缩性,但是大多数多孔弹性体材料本身的粘弹性和活性材料和基体材料之间的不相容性,导致了有限的灵敏度和测量范围。同时对于制备出这两种结构的工艺和成本也是柔性压力传感器亟待解决的难题。大自然中动物的巢穴往往令人称奇,如蜜蜂的巢穴,蜘蛛网,和蚂蚁的巢穴。蚁巢,相互贯通的分级孔结构,具备优秀的机械力学性能,从蚁巢的结构中获得启发,我们设计了仿生巢结构宽量程的柔性压力传感器,并对它进行了制备工艺、传感机理分析、传感器性能评估以及相关应用的探究。本课题的总框架如下所示:1.制备仿生巢结构柔性压力传感器的探究。主要包括对基体材料和活性材料的选择和优化,以及制备工艺的详细介绍。2.通过实验探究了本课题制备的仿生巢结构柔性压力传感器的性能。主要包括柔性压力传感器的灵敏度、工作量程、响应时间及疲劳特性等。实验证明该压力传感器具有很宽的压力测试范围（20 Pa-1.2 MPa）、较高的灵敏度(1.12 kPa-1)、优秀的响应时间（15 ms）及良好的信号稳定性和疲劳特性。3.探究了仿生巢结构柔性压力传感器传感机理分析和在可穿戴及智能检测方面的应用。具体包括:监测轻质量的谷物、实时监测手部和颈部脉搏、辅助机械爪完成抓握动作、监测自行车胎的动态信息以及监测呼吸,检测乙醇等。证明了仿生巢结构柔性压力传感器在智能机器人、可穿戴电子设备、人体生物信息检测、人机智能交互等领域具有良好的应用价值。4.基于仿生巢结构压力传感器的应用扩展。开发了一套自供能压力采集系统,详细介绍了摩擦纳米发电和压力采集系统。