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作为一种新型的柔性电子设备,柔性力敏传感器因其优异的监测性能、柔韧性以及可穿戴性等优点,受到了研究人员的广泛关注。然而,如何更好地平衡力敏传感器灵敏度和监测范围之间的矛盾仍然是制约高性能柔性力敏传感器发展的关键。敏感层是柔性力敏传感器实现机械信号到电信号转换的关键部件,其导电网络结构直接决定着器件的传感性能。因此,本文针对柔性力敏传感器所面临的主要挑战,围绕“‘力-电’耦合机制”这个关键科学问题展开研究,在普通纤维网络结构的基础上,结合模板化静电纺丝技术、层层组装技术和模板压花技术,分别构建了类竹节导电网络结构、双层导电网络结构和多尺度微凸起导电网络结构,重点考察了导电网络结构构建过程的影响因素,建立了其与传感性能间的构效关系,阐明了不同导电网络结构对应的“力-电”耦合机制,揭示了导电网络结构对传感性能的调控作用。主要研究内容与结果如下:（1）基于静电纺丝技术构建的碳纳米纤维导电网络结构:以静电纺丝方式制备的聚丙烯腈（PAN）纳米纤维膜作为预制网络,借鉴碳纤维的制备工艺,将其转化为具有本征导电性的碳纳米纤维膜（CPAN）,进而将其用作力敏传感器的敏感材料,重点探究了CPAN膜的电导率和宏观形貌尺寸对其传感性能的调控及其“力-电”耦合机制。传感性能测试结果表明,CPAN膜电导率的增大有助于其灵敏度系数的增大;CPAN膜厚度的增大虽然有助于其灵敏度的增大,但是易导致其监测范围的降低;CPAN膜宽度的增大有助于其灵敏度系数和监测范围的同步优化。由CPAN-0#膜制备的柔性力敏传感器具有良好的综合传感性能,其灵敏度系数最大可达127.9,监测范围最大为60%,以及快速的响应时间（98 ms）和良好的动态稳定性（6000次）。“力-电”耦合机制表明,微裂纹结构的引入,使得CPAN膜能够形成相互桥接的“岛桥”结构,从而赋予了其具有良好的传感性能。此外,在实际应用方面,CPAN-0#力敏传感器也展现出了较大的应用潜力。（2）基于模板化静电纺丝技术构建的类竹节导电网络结构:受毛竹结构的启发,采用模板化静电纺丝技术,制备得到一种具有类竹节结构的PAN纳米纤维膜,进而通过高温碳化之后,将其用作柔性力敏传感器的敏感材料,重点探究了其在平行（ts//）和垂直（ts⊥）于纤维取向下的“力-电”响应行为和耦合机制,并开发了一种具有方向识别功能的双轴柔性力敏传感器。传感性能测试结果表明,CPAN-7#力敏传感器,在ts//拉伸方向下具有更高的灵敏度系数（GF最大可达5430.4）和较大的监测范围（50%的拉伸应变）;而在ts⊥拉伸方向下表现出了超低的灵敏度系数（GF最大为7.98）,较大的监测范围（60%的拉伸应变）以及良好的线性响应性。“力-电”耦合机制表明,CPAN膜的类竹节结构是导致其在不同方向“力-电”响应行为差异化的本质,单取向的排列结构赋予了力敏传感器较高的灵敏度系数,而随机取向排列的CPAN结构赋予了力敏传感器较大的监测范围。此外,双轴CPAN-7#力敏传感器在方向识别领域表现出了较大的应用潜力。（3）基于层层组装技术构建的双层导电网络结构:利用Ag NWs和CNTs之间导电性的差异性,通过层层组装技术构建了一种具有高导电性（Ag NWs层）和低导电性（TPU/CNTs层）的双层导电网络结构,重点探究了这种双层导电网络结构对其传感性能的调控及其“力-电”耦合机制。传感性能测试结果表明,TPU/CNTs/Ag NWs-150力敏传感器具有优异的综合传感性能,包括较高的灵敏度系数（GF最大可达1477.4）,较宽的监测范围（150%）,较快的响应时间（88 ms）,良好的耐疲劳性（超7000次）以及优异的穿戴舒适性。“力-电”耦合机制表明,Ag NWs层的高导电性和微裂纹结构赋予了力敏传感器的高灵敏度,而TPU/CNTs层的低导电性和高拉伸性保证了力敏传感器监测范围的有效提升。此外,作为一种智能可穿戴器件,TPU/CNTs/Ag NWs-150力敏传感器对人体生理及运动信号的全方位监测,验证了其作为智能可穿戴器件的应用潜力。（4）基于压花技术构建的多尺度微凸起导电网络结构:受压花图案的启发,以不同目数的丝网作为压花模板,制备得到表面具有微凸起结构的压花纸,进而采用高温碳化的方式,将其用作力敏传感器的敏感材料,重点探究了这种同时具有微凸起结构和多孔结构的压花碳纸对其传感性能的调控作用及其“力-电”耦合机制,进而验证了其在实际应用方面的监测潜力。传感性能测试结果表明,CEP-50M力敏传感器具有优异的综合传感性能,包括较高的灵敏度(S最大可达70.14 k Pa-1),较大的监测范围（120 k Pa）,超低的检测限（1.5 Pa）,快速的响应时间（60 ms）以及优异的弯曲响应特性和耐疲劳性（10000次）。“力-电”耦合机制表明:表面微凸起结构的引入改变了其面对面组装时的接触方式,从而赋予了其较高的灵敏度系数和超低的最低检测限。通过对单点式和阵列式的CEP-50M力敏传感器的实际应用,验证了其作为智能可穿戴器件的应用潜力。综上所述,纤维基柔性力敏传感器敏感层的导电网络结构是其传感性能调控的关键所在,本论文以导电网络结构为突破点,以期能够从技术和理论层面破除多种传感性能难以兼顾的屏障。研究成果将为导电网络结构的构筑提供一种新的思路,为开发高性能和多功能纤维基柔性力敏传感器提供理论和技术支撑。