柔性可穿戴传感器是一种借助柔性电子技术开发出具有类人体皮肤功能的电子器件,具有像人的皮肤一样柔软和感知能力。它能够通过信号传导的方式将外部刺激信号转换为可记录的电信号,帮助人类获取并分析环境和人体中的多种信息,可用于人机交互系统、机器人、医疗设备等领域。传感器具有成本低、制备工艺简单、体积小、佩戴便捷和高稳定性等优点。能够用于实时监测呼吸、脉搏、心跳、汗液中的成份等各种健康信息,在脑疾病、心血管疾病等疾病预防和早期诊断方面具有重要应用前景。但是,大多数已经开发的可穿戴传感器仍存在制备工艺及传感器结构比较复杂、检测灵敏度低、检测方式单一、检测目标单一、与皮肤贴合性差等问题,限制了传感器的应用。针对上述问题,本论文以聚N-异丙基丙烯酰胺（pNIPAm）为核心材料,开发了多种柔性可穿戴传感器。围绕传感器的材料、组件、结构以及功能进行研究,致力于提高传感器的灵敏度、检测方式、检测目标和与皮肤的贴合性。最后,将传感器用于记录生理健康信号,拓展其在医疗健康诊断领域的应用。主要研究内容和成果概述如下:1.提出了一种用于制备可实现多种信号输出并具有超高灵敏度的柔性可穿戴传感器的开发策略。在这项工作中,使用一种纳米尺寸的多孔pNIPAm微凝胶作为传感器的感应层,两层纳米银膜分别作为的底部和顶部电极,开发了一种三明治结构的高灵敏度柔性可穿戴压力传感器。传感器的单层结构微凝胶介电层使其能够实现光学信号和电学信号双重输出方式,以响应外部施加的压力变化。同时,传感器具有超高灵敏度（10.1 kPa-1）和超低检测下限（2Pa）,能够以可穿戴的方式监测各项生理健康信号以实时诊断身体健康状况。传感器成功应用于监测声带颤动、吞咽、呼吸、脉搏搏动、心脏跳动等一系列人体生理活动,并且将监测结果通过无线传输的方式发送到手机,方便佩戴者在家中或办公室实时的监测个人健康状况。2.提出了一种用于制备多功能可穿戴传感器的开发策略。在这项工作中,通过将单层Au@pNIPAm微凝胶集成到两层金电极层中间,开发一种具有高灵敏度和多目标物检测功能的柔性可穿戴传感器。由于体液中的生理信号和代谢物引起的微凝胶聚合物链的构象变化会引起单层微凝胶结构的形态变化,从而导致传感器的电容信号发生改变。因此,通过记录传感器的电容信号就能实现获取和分析目标物。为了研究传感器的应用,这个多功能传感器被用来检测大肠杆菌和枯草芽孢杆菌等细菌浓度、汗液中尿酸等代谢物浓度以及声音识别、呼吸和脉搏等生理信号。传感器的多功能检测特性进一步拓宽其在实际生活中的应用潜力。3.开发了一种基于聚（Cu-芳基乙炔）和pNIPAm互穿网络的新型聚（Cu-NIPAm）水凝胶。聚（Cu-芳基乙炔）链使水凝胶具有良好的导电性。Cu-芳基乙炔骨架抑制了水凝胶在生理环境中的溶胀。水凝胶中的聚（Cu-芳基乙炔）成份使其具有出色的抗菌特性。水凝胶没有细胞毒性,也不会对生物组织产生免疫排斥,使其可用作可穿戴和可植入传感器。为了研究它们的应用,首先将水凝胶基传感器用于记录心电图和肌电图。然后,将基于水凝胶的生物传感器植入大鼠的心脏表面以获得心外膜心电图,该心电图在应用测试四周期间表现出稳定的信号。最后,将水凝胶制成神经引导导管,桥接大鼠腿部受伤坐骨神经的两个残端,表现出优异的神经信号传递能力。这项工作不仅开创了水凝胶的新研究领域,而且推进了可植入传感器的技术设计理念,从而有效地记录生物电子信号。