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随着柔性电子学的不断发展,可感知环境信息、模拟皮肤特性的柔性应变传感器受到越来越多的关注,在智能机器人、人造假肢、可穿戴设备和生理健康监测等领域展现出重要的应用前景,对于柔性可穿戴传感和人机自然交互的发展具有重要的意义本课题讨论了三种柔性可拉伸传感器的制备方法并研究了其各种性能包括力学性能,导电性能,应变传感性能,电诱导热致变色性能,耐久性能等,具体研究内容如下:论文的第一部分是在聚酯纤维表面复合聚多巴胺后再利用编织机将复合聚多巴胺后的聚酯纤维和橡胶单丝一起编织成聚多巴胺/编织纱(BYs-PDA),,最后在纱线表面原位聚合聚吡咯(PPy),制备成编织结构复合纱(BYs-PDA-PPy),组装成应变传感器。研究了编织结构复合纱的力-电性能和应变传感性能。由于编织纱独特的编织结构,编织结构复合纱应变传感器具有优异的应变传感性能,包括较大的应变传感范围(达到105%的应变),高灵敏度(0%-40%伸长率下,传感因子为51.2;40%-105%伸长率下,传感因子为27.6),好的循环稳定性并兼顾优异的电加热性能。此外,编织结构复合纱传感器可用于实时监测人体大变形动作和微细动作。并且可以将编织结构复合纱编织成织物,实现电加热的效果。这些结果证明了编织结构复合纱在可穿戴电子产品中的潜力。论文第二部分是将编织结构纱(BYs)浸入高浓度的碳纳米管溶液后烘干得到碳纳米管/编织纱(BYs-CNT),再通过静电纺丝的方法在碳纳米管/编织纱表面包缠一层聚氨酯(PU)纳米纤维膜,得到一种新颖的芯鞘结构纳米复合纱。这种方法易于操作可以实现规模化生产,同时制得的芯鞘结构纳米复合纱具有极高的灵敏度传感因子(GF)高达980,较好的循环稳定性以及出色的耐用性能,实验证明由芯鞘结构纳米复合纱组装的应变传感器可监测人体大变形动作和微细动作,本工作为开发可靠,稳定,高度灵敏,灵活耐用的可穿戴电子产品提供了参考。论文的第三部分是将棉粗纱浸入碳纳米管溶液中,浸泡烘干多次后使其电阻降到最低,然后利用纺纱机将碳纳米管/棉粗纱纺成碳纳米管/棉复合纱,最后通过静电纺丝的方法将包含不同颜色温度敏感的油墨的聚氨酯纳米纤维通过静电纺丝包覆在碳纳米管/棉复合纱的表面上包缠在上得到芯鞘结构复合纱(CCY)。该复合纱具有高的强度和持久的电热变色性能。由于其新颖的芯鞘结构,因此制成的电诱导热致变色复合纱线(ECCY)具有出色的机械性能和电热性能以及电致变色性能。即使经过100个加热/冷却循环,电诱导热致变色复合纱线仍具有出色的电气加热性能和稳定性。此外,电诱导热致变色复合纱线在反复弯曲,扭曲和拉伸,洗涤甚至浸入酸和碱溶液中均显示出极好的耐久性。通过更改施加的电流成功调整了电诱导热致变色复合纱线的颜色可以用于设计不同的图案并形成织物,从而在施加/释放电流时产生颜色转换的图案/织物。通过设计这种芯鞘纳米纤维复合结构,为开发电诱导热致变色复合纱线提供了新的策略。