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柔性传感器可用来检测应变、湿度、温度以及人体生理信号等信息,可广泛应用在智能交通、运动时尚、智能家居与健康医疗等领域。然而,柔性传感器与智能可穿戴的结合方式大多数都是将传感器与织物上组装,并不是结合在一起。因此将柔性传感器与织物无缝结合,提高其穿着舒适性与耐用性成为进一步发展的需求。本文采用一种涤纶/氨纶包芯纱作为柔性基材,两种二维导电材料石墨烯和MXene作为导电基材制备柔性传感器,研究将导电包芯纱和基于导电包芯纱的针织物作为传感器时不同的传感性能及其在可穿戴领域的应用。主要研究内容如下:(1)为了提高柔性传感器的传感性能与耐久性,选取一种低成本的螺旋形高弹性涤纶包氨纶包芯纱为传感器的柔性基材,石墨烯为导电材料,通过浸渍与芯吸效应制备了基于石墨烯的导电包芯纱应变传感器。这种包芯纱既具有芯纱氨纶长丝的高弹性,也具有外层包覆涤纶长丝的耐久性、耐腐蚀性,是制备应变传感器的良好基材。基于石墨烯的导电包芯纱应变传感器表现出高弹性(ε>300%)、快速响应时间(120ms)、大的应变范围(0.3-100%)和优异的耐久性(>10000次)。(2)为了实现传感器的多种传感性能结合,制备一种基于新型二维导电材料MXene与上述包芯纱的高弹导电纱线,这种高弹导电纱线不仅可作为应变传感器还可以作为湿度传感器由于MXene的特殊化学结构。这种包芯纱除了弹性高、强度高等优点,还具有更大比表面积,与其它纱线同等长度和细度时与空气接触面积更大,使该包芯纱是作为湿度传感器的良好基材。因此该传感器除了具有作为应变传感器的优异传感系数(GF=0.67)、快速响应时间(120ms)、高应变范围(0.3-120%)、优异的耐久性(>10000次)、还能检测大范围湿度变化(30-100%RH)。(3)为了将上述两种导电传感纱线与智能可穿戴织物结合,用针织工艺将导电纱线传感器构建成带有不同图案,又具有不同传感系数的织物,同时还通过针织物传感器制备了一种电容式应变传感器。分别将制备好的纱线传感器以及针织物传感器连接于人体测试多种人体生理信号,如脉搏、声带振动、关节弯曲等。因此本文构建的纺织基柔性应变/湿度传感器可直接织成智能服装,具有穿着舒适性、耐用性等优点,同时在监测病人、儿童以及老年人的日常生理活动中具有广阔的应用前景。