近年来,可穿戴柔性应变传感器在人类活动监测、生物医学、人工智能等方面展现出了巨大的应用前景,成为当前电子材料领域研究的热点之一。特别地,柔性电阻式应变传感器（FRSS）能将外部机械刺激转化为可视化的电阻变化信号,且具有灵敏度高、信号响应快、制造成本较低、稳定性好等优点,被认为是下一代物理传感器的优选者。然而大多数已报道的传感器存在制备成本高、工艺流程繁琐、传感性能有待提升等问题,难以实现大规模的生产和应用。本论文在对传感材料和微结构进行创新设计的基础上,采用简单易行的方法制备了一系列性能优良的电阻式应变传感器,并将其应用于检测表情变化、发音、脉搏、肢体运动、呼吸和书写等各种人体活动。本论文的主要研究内容和结果包括以下几个方面:（1）通过浸涂法将氧化石墨烯（GO）均匀沉积在等离子体处理的聚酯织物（PETf）表面,再通过一锅还原法得到巯基化石墨烯涂覆的聚酯织物（GSH@PETf）,经多层叠加封装后得到FRSS。利用扫描电镜（SEM）、X射线光电子能谱仪（XPS）、拉曼光谱（Raman）、X射线衍射（XRD）和四探针仪对GSH@PETf的形貌、化学结构和导电性进行表征,探讨多层结构对传感器传感性能的影响及传感机理。结果表明,还原后GSH@PETf的表面电阻低至479.6Ω/sq,多层结构能显著提升传感器的灵敏度和检测范围。制备的应变传感器不仅实现了宽检测范围（0-200 k Pa）和高灵敏度(8.36 k Pa-1/0-8 k Pa),还具有较快的恢复速度（87 ms）和良好的循环稳定性。此外,该传感器能准确检测出包括脉搏、身体运动和发音在内的各种人体活动,由传感器所集成的二维传感矩阵还能够实现空间压力分布的映射和识别。（2）首先将棉织物进行高温碳化得到碳化棉织物（CCF）,随后将CCF浸入含有2-甲基丙苯酮、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和乙烯基封端聚二甲基硅氧烷（V-PDMS）的正己烷溶液中,取出后经紫外光固化制得PDMS锚固的CCF（PACCF）,再经多层叠加封装后得到具有大量气隙结构的FRSS。采用XRD、FT-IR和SEM对PACCF的化学结构和形貌进行分析,研究了气隙结构与传感器灵敏度和检测范围之间的关系,探讨了传感器的其他传感性能及传感机理,并研究其在实时检测各项人体活动方面的应用。结果表明,PACCF的表面电阻低至293Ω/sq,传感器的灵敏度随着气隙结构数量的增加而提高。基于多层气隙结构的传感器具有较宽的压力检测范围、高灵敏度(13.89 k Pa-1/0-6 k Pa)、较短的响应时间（64 ms）和出色的重复稳定性,传感器可应用于检测脉搏、气流、微弱振动和各种身体运动,在电子皮肤领域具有重要的应用前景。（3）通过浓盐酸/氟化锂混合液刻蚀碳化铝钛（Ti3AlC2）,超声剥离后制得碳化钛纳米片（Ti3C2Tx,MXene）,采用模板法得到具有棘刺微结构的PDMS薄膜,随后通过浸涂法制得MXene@PDMS导电薄膜,双层叠加封装后制得MXene@PDMS FRSS。借助XRD、SEM、TEM、Raman、XPS、光学显微镜和3D形貌仪对MXene的形貌、化学组成和MXene@PDMS的形貌进行分析,对传感器的灵敏度、检测范围和线性度的主要影响因素进行了探讨,并分析了其传感机理。结果表明,具有优异导电性的MXene均匀沉积在PDMS表面。基于上、下层棘刺在尺寸、密度方面所形成的分级结构,MXene@PDMS 280/1000传感器具有2.6 k Pa-1的高灵敏度、0-29.9k Pa的超宽线性范围、40 ms的快速响应时间和优异的重复稳定性。该传感器不仅可实现各种人体活动的实时检测,集成化的传感器阵列能够灵敏地感知“点”压力和“平面”压力分布,在触觉感知领域具有极大的应用潜力。（4）通过氢氟酸将Ti3AlC2蚀刻后得到碳化钛颗粒（Mp）,采用模板法制得具有棘刺微结构的PDMS薄膜,通过层层组装和碘化氢还原后得到还原氧化石墨烯涂覆的PDMS导电薄膜（RGO@PDMS）。随后通过滴涂法将混有聚乙烯亚胺（PEI）的Mp、MXene纳米片（Mn）先后沉积在RGO@PDMS表面得到具有互锁棘刺微结构的Mn/Mn/RGO@PDMS导电薄膜。同时,经过浸涂法制得具有双面棘刺结构的MXene@PDMS中间层导电薄膜。最后经叠加封装制备出一种基于仿生皮肤互锁结构的高灵敏度FRSS。采用XRD、SEM、EDS、XPS、Raman等测试手段对Mp、PDMS、MXene@PDMS和Mn/Mn/RGO@PDMS的化学结构和微观形貌进行了表征,研究了PEI在Mp、Mn导电层的分散情况,探讨了互锁微结构对传感器灵敏度、检测范围和线性度的影响并分析其传感机理。结果表明,Mp具有“手风琴”结构,PEI均匀分布在Mp和Mn导电层内,互锁微结构的设计能显著提高传感器的灵敏度。该传感器实现了29.3 k Pa-1的超高灵敏度、0-70 k Pa的大量程、40 ms的快速响应时间和优异的耐疲劳性,并能成功检测出包括脉搏、呼吸、发声等各种小幅度人体活动。集成的传感器阵列能够灵敏地感知平面压力分布,实时检测出局部像素的相应电阻变化。（5）采用多元醇法合成银纳米线（AgNWs）,采用一锅两步法制备室温可自愈合的功能聚氨酯弹性体（FPU）,通过浸涂法制备了GO包覆的镍泡沫（GO@NF）。随后在氢溴酸和硫脲的刻蚀和还原作用下制备了中空硫醇化石墨烯泡沫（TGF）,再经多次浸涂后制得AgNWs涂覆的TGF三维导电网络（AgNWs@TGF）,最后在真空条件下将FPU封装于AgNWs@TGF中制备出室温可自愈合的FRSS。借助SEM、TEM、XRD、FTIR、凝胶渗透色谱（GPC）、核磁共振氢谱（~1H NMR）等仪器对AgNWs和FPU的形貌和化学结构进行分析,探讨了AgNWs负载量对传感器应变系数的影响及其传感/自愈合机理。基于3D AgNWs@TGF网络的高电导率和优异的可延展性以及FPU良好的弹性和室温自愈合性,制备的应变传感器显示出良好的可拉伸性（60%应变范围）、高应变系数（1.1-11.8,0.1%应变检测极限）、快速的响应能力（响应/恢复时间为40/80 ms）、出色的耐疲劳性以及断裂后优异的电导率恢复特性。该传感器可用于检测包括语音识别、关节运动和书写等各种人体活动,在医疗保健、智能书写、身份识别、可穿戴电子等领域中的应用前景广阔。