基于摩擦纳米发电机（TENG）的自供能传感器能够较好的解决传感器对电池等能源的依赖问题因而受到研究者的广泛关注。柔性自供能TENG基传感器常以柔性高分子材料为基底,具有高灵敏、良好柔韧性、大延展性等优点。在材料表面构筑微结构是提升TENG基自供能传感器性能的主要方式之一。本文通过水辅静电纺丝技术制备了具有多级形貌的热塑性聚氨酯（TPU）/羟丙基纤维素（HPC）复合纤维膜（HMM）和具有多级形貌的取向TPU纤维束纱线（HTB）,并分别组装成为柔性单电极TENG基自供能传感器。探索了HMM和HTB的形成机理及其形态结构的调控手段,研究了两种柔性自供能传感器的传感性能及其在脉搏信号监测等领域的应用。具体研究内容如下:1、基于HMM的TENG基自供能传感器的制备及其性能研究使用水辅静电纺丝方法制备了HMM,通过喷涂导电银胶（CSP）作为柔性电极,与自制的Ecoflex膜组装柔性单电极TENG基自供能传感器。（1）使用静止的水面作为纤维的接收装置制备了HMM,探索了HMM的形成机理。发现在水辅静电纺丝过程中,纤维下落并漂浮在水面。纤维中残余的DMF和HPC溶解在水中而引起马兰戈尼流动。马兰戈尼流动推动纤维膜向中心收缩并引起纤维相互穿插和互锁,逐渐形成HMM。（2）通过调节HMM的厚度,发现多级形貌（HM）随着HMM厚度的增加不断发展。通过调控HPC的含量,发现HM的发展速度随着HPC浓度的增大而加快,HMM的粗糙度也随HM的发展不断增大。（3）通过调控HMM的干燥过程,实现了HM的可控消除和HMM表面形貌的定制图案化。此外,发现HM对纤维膜的机械性能有增强作用,最大可将纤维膜的断裂强度提升约1倍。（4）采用不同HPC含量的HMM与自制的Ecoflex膜组装成了单电极模式的TENG。在HPC含量为15%时,开路电压达到160.3 V,功率密度为3.37 W/m~2,这证明了制备的TENG具有较高的输出性能。另外在10000次的接触-分离循环测试中,TENG表现了良好的循环稳定性。（5）组装了TENG基自供能高灵敏振动传感器（SUVSs）,实现了人体各处脉搏的精确监测。此外,将SUVSs贴附在吉他音腔外表面,精确记录了弹奏吉他六根弦时产生的振动波谱。通过分析各琴弦振动波谱的频率高低和波形特点,可精确分辨各琴弦的振动波谱,由此实现了琴弦振动波谱和乐谱的转换。这证明了SUVSs在脉搏监测和智能音乐领域有着较好的应用前景。2、基于HTB的自供能传感器的制备及其性能研究（1）探索了HTB的制备工艺及形成机理。在静电纺丝过程中,使用静止的水面作为纤维的接收器。漂浮在水面的纤维膜在牵引力的作用下移动并逐渐取向,在脱离水面时形成纤维束。当牵引的速度使得同一时间内补充的纤维与离开水面的纤维的数量相同时,得到了连续,均匀的HTB。（2）研究了HTB尺寸的调控,通过调整纺丝液的挤出速度以及纤维束的牵引速度,得到了不同直径的柱状HTB和宽度分别为0.5 mm、0.9 mm、1.5mm的带状HTB。HTB的尺寸随着牵引速度的减慢而增大。（3）研究了HTB的形貌特征,观察发现纤维束可划分为四级形貌,并且纤维整体呈取向排列。第三级形貌之间存在大量间隙,这也使得HTB实现了质轻的优点。研究了HTB的力学性能,发现HTB具有良好的可拉伸性,断裂伸长率达到了400%。（4）研究了基于不同宽度HTB的单电极TENG的输出性能,发现TENG的输出性能随HTB尺寸的增大而增大,单根HTB的开路电压可达28.6 V,且具有良好的长期稳定性（2400循环）。（5）将HTB编织成织物,制备了TENG基自供能压力传感器（HSPS）。发现HSPS对不同的压力刺激具有良好的传感性能,并实现了对脉搏的实时监测。