可穿戴或可附着的健康监测智能系统被认为是用于下一代远程医疗的个人便携式设备。智能灵活的传感电子元件是赋予健康监测系统能够实时跟踪监测生理信号的关键因素。这些信号与身体状况密切相关,例如心率、手腕脉搏、体温、血/眼压和血/汗等生物信息。监测这些生理信号为疾病诊断和健康评估提供了方便且非侵入性的方式。而基于石墨烯的可穿戴传感最近也受到了广泛的关注。因为石墨烯优异的机械性能和拉伸状态下25%的杨氏模量,使其非常适用于柔性和可拉伸的电子设备。石墨烯除了具有优异的机械性能外,还具有独特的电学特性,如高载流子迁移率和良好的压阻灵敏度。此外,石墨烯是一种理想的二维结构材料,可通过自上而下的方法实现大范围的器件制造,并可与现有的制造技术兼容。本论文基于石墨烯本身以及构建石墨烯与其他材料的复合物来实现对柔性传感器件的设计与构造,并进一步引入电容结构和颜色的可视化传感来完善基于石墨烯的可穿戴传感器,并实现对人体多种生理信号的监测。具体的研究内容有:1.通过制备二氧化硅纳米粒子分散在聚丙烯酸乙酯(PEGPEA)中的非密堆积的胶体晶体薄膜作为基底,片层状的还原氧化石墨烯(r GO)作为导电层,实现胶体晶体的颜色与石墨烯薄膜的电信号同时监测人体运动的可穿戴传感器。利用两种信号变化实现了对人体多种运动的同时检测研究,如一些大幅度的运动,手指弯曲或者手腕弯曲等等。此外,利用石墨烯薄膜的电阻变化还可以实现对人体多种微小运动的监测,例如咽喉部的运动以及脉搏等等。2.通过将石墨烯与TPU弹性体结合起来制备了可拉伸且导电的r GO/TPU复合材料。基于复合材料在不同温度下的电阻变化,我们可以实现对人体温度和外部环境温度的监测研究。此外,通过以r GO/TPU复合材料为电极板,中间以Ecoflex为弹性介质构建了可拉伸的电容传感器,并实现了对人体的多种生理/运动信号检测,例如关节和肌肉的运动,呼吸以及外界压力等等。并且可以通过传感器的电信号响应方向来进行主施加力的判断:当主施加力为压力时,传感器的电容是增大的;当主施加力为拉力时,传感器电容是减小的。3.通过改进的滴涂法制备了大规模且导电性良好的自支撑石墨烯薄膜,并引入柔性的乙酸纤维素反蛋白石薄膜(IAOA)作为基底,以其多孔结构来增强传感器的灵敏性。利用石墨烯的电阻变化可以实现对人体多种运动的监测,例如手指弯曲程度,手腕弯曲方向以及基于喉部的小幅度运动,如喝水,呼吸和咳嗽等。具有多孔结构的反蛋白石薄膜基底,当有汗液进入时,通过孔洞中介质的改变,可以引起其折射率的改变,从而导致其颜色发生明显变化。实现利用反蛋白石基底的颜色变化对运动中的汗液进行同时监测研究。