随着智能终端的普及,可穿戴电子设备呈现出巨大的市场前景。传感器作为核心部件之一,将影响可穿戴设备的功能设计与未来发展。柔性应变传感器具有轻薄便携、电学性能优异和集成度高等特点,使其成为最受关注的电学传感器之一。但是柔性应变传感器在细微应变检测应用中表现不佳,原因是柔性衬底的泊松效应（Poisson’s effect）导致灵敏度低下。柔性应变传感器在拉伸时,柔性衬底在拉伸方向上拉伸而在与其垂直方向上压缩,拉伸引起敏感材料彼此分离,灵敏度提高,而压缩恰恰相反,从而降低灵敏度。传统的提高柔性应变传感器灵敏度的方法侧重于改变和优化敏感材料,但常见的柔性衬底材料一般为正泊松比,可提高的灵敏度有限。本论文提出通过增加通用增强结构框架提高柔性传感器灵敏度的方案,该柔性传感器主要包括柔性衬底、结构柱和中心凹槽三个部分。本文详细研究了影响框架泊松比大小的因素、传感器优化设计、传感器性能表征以及应用场景。具体研究内容主要分为以下几个方面:（1）理论推导出框架结构的泊松比影响规律,模型显示随着竖直支撑杆与凹入支撑杆长度的比值的增加和两支撑杆夹角θ的减小,结构的泊松比减小。根据模型规律设计出新型传感器结构。通过对新型传感器结构仿真结果得知,当结构柱与水平方向所成角度为35度、结构柱与中心凹槽之间的距离为2 mm时,泊松比最小。（2）针对优化出的柔性应变传感器进行实验制备,测试结果显示将CNTs（Carbon nanotubes）涂覆在柔性沉底上所制备的敏感膜灵敏度最好,拉伸性能最佳。该应变传感器在0-50%的应变测量范围内可形成两个线性区间:0-25%应变范围内灵敏度系数（Gauge factor,GF）为28.3,25-50%应变范围内GF为45.1。在不同应变拉伸下展现出良好的伏安特性,在不同频率拉伸（0.07HZ-0.23HZ）下保持近似的电阻响应,应变响应时间约为200ms,经历10000次40%应变拉伸-释放循环测试仍能保持良好的稳定性。（3）将具有通用增强结构的柔性应变传感器贴附人体皮肤表面进行人体运动以及健康监测,研究不同可穿戴应用场景下该应变传感的性能。通过研究发现该应变传感器可以对人体指关节、腕关节以及膝关节等大应变的肢体关节运动进行有效检测,同时也能对人体发声振动、触摸振动以及颈动脉脉搏等微小应变进行监测,展现了该技术方法制备的柔性应变传感器在未来人体肢体运动检测和医疗监测、智能机器人、电子皮肤以及人机交互界面等领域的应用潜力。综上所述,本论文通过引入机械超材料胞元结构,制备出具有负泊松比特性的柔性应变传感器。该传感器在灵敏度、拉伸性、线性度、稳定性、迟滞性和响应速度等方面展现出优异的综合性能,在人体运动检测、发声、触摸以及脉搏监测等测试中表现优异,在可穿戴设备领域展现出潜在应用价值。该应变传感器通过通用增强型结构的引入改善了细微应变检测中灵敏度不足的现象,为提高柔性应变传感器灵敏度的方法提供了新的思路。