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应变传感器由于优异的力敏性能广泛应用于可穿戴设备、疾病健康诊断等领域,但在实际使用中,过度使用、摩擦、碰撞等会引起应变传感器的机械损伤和性能退化,从而极大地影响应变传感器的使用。自修复应变传感器是一种测量物体受外界力作用产生的应变并引入自修复功能的传感器,其性能和应用主要取决于自修复材料/自修复导电材料。目前自修复材料主要有水凝胶和弹性体两类,其修复方式主要有两种:外援型和本征型。鉴于自修复弹性体材料的稳定性、应变敏感性能和实用性优于自修复水凝胶材料,因此本文采用基于弹性体的自修复材料制备了“三明治”型自修复应变传感器并对其力学性能、电学性能和修复性能进行研究。论文的主要工作如下:(1)基于聚二甲基硅氧烷(PDMS)的透明性好、杨氏模量大和力学性能好等特性,采用化学一步反应法制备了具有透明性、自粘性和自修复性的聚丙烯酸-羟基封端的聚二甲基硅氧烷(PAA-PDMS)弹性体,探索研究了PAA与PDMS-OH的复合比例对其力学和自修复性能的影响。对其结构和力学、自修复性能表征分析,结果表明PAA-PDMS弹性体的力学性能随着PAA比例增加而降低,而修复性能反之。当PAA:PDMS-OH为3:1时,PAA-PDMS弹性体表现出最佳的性能,如力学拉伸强度好(0.383MPa)、拉伸长度长(94.5%)、自修复时间短(～10 s)、自修复效率高(98%)、自修复条件温和不需要外界条件激励。此外,由于PAA-PDMS弹性体具有良好的自粘性,将PAA-PDMS弹性体封装聚乙烯亚胺-还原氧化石墨烯(PEI-rGO)层应用于应变传感器并探索了其敏感特性。(2)基于石墨烯导电性好、比表面积大、杨氏模量高和力学性能好等特点,采用聚丙烯酸(PAA)与氧化石墨烯(GO)复合制备了聚丙烯酸-还原氧化石墨烯(PAArGO)自修复导电弹性体。探讨了PAA与GO不同比例对PAA-rGO导电弹性体力学性能、电学性能以及自修复性能的影响。实验结果表明当PAA:GO质量比为20:1的PAA-rGO导电弹性体表现出优异的力学性能(拉伸长度为187.4%,拉伸强度为0.548 MPa)、电学性能(20%应变时响应为3.71和应变系数为18.5)和自修复性能(修复时间:～30 s、修复效率:96%、修复条件:室温自主修复)。此外,修复后的PAArGO导电弹性体在拉伸500次后,仍具有稳定的应变响应。在经历过三次切断-修复后,PAA-rGO导电弹性体在20%应变下应变系数为56,且重复测试后仍保持稳定的性能。(3)通过自组装工艺制备了PAA-PDMS自修复弹性体,并以其对PAA-rGO自修复导电弹性体进行封装,制备了“三明治”结构自修复应变传感器(即PAAPDMS/PAA-rGO应变传感器)。通过对“三明治”型自修复应变传感器的力学性能、应变性能以及自修复性能进行探究和对比,测试结果发现,PAA-PDMS/PAA-rGO传感器在相同位置切断三次修复后,其力学性能和电学仍保持良好的修复效率(>96%),甚至在10次重复修复后仍可恢复至原来的83%。综上,基于“三明治”结构的自修复应变传感器比单层自修复导电PAA-rGO弹性体具有更好的力学性能、电学性能和修复效率。