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近年来,随着柔性电子学的发展,可折叠、可穿戴的柔弹性器件备受国内外研究者们的关注,逐渐成为当前重要的前沿研究领域。相对于传统电子器件,柔性电子器件具有更大的灵活性,满足客户对于设备的形变要求,在医学监测治疗、运动健身、通信娱乐和航空航天等领域都有巨大的应用发展潜力。柔性应变传感器是柔性电子器件的典型代表之一,能够将器件的应变变化转化为电信号进行输出,将其编织或组装在衣物或者皮肤上,能够实时获取人体生理与活动信息,因而在机器人、手持式消费电子产品、医疗监测设备等方面都有广泛的应用。灵敏度和应变感应范围是柔性应变传感器最为关键的两个性能参数。通常情况下,为了满足人体全身运动的监测,传感器需要达到灵敏度在整个应变范围内大于100,以及应变范围大于50%的目标。然而,获得高灵敏度需要器件在极小的应变下发生显著的结构变化,而宽的应变感应范围则要求器件在大应变下仍能保持导电结构的连通性,通常这二者互为矛盾,难以兼得。为了获得兼具较大应变感应范围和高灵敏度的柔性应变传感器,通常有两大制备策略,一是通过构筑特殊的结构,如引入网格,螺旋结构和仿生结构等特殊的结构设计,来提高传感器的综合性能。但是传感器构造的复杂化对制造工艺提出了较高的要求,难以实现大面积的制备,从而限制了它们在实际中的应用。另一种策略是选择新型的力敏材料,利用材料自身的微结构来使柔性应变传感器在不损坏本身电性能的基础上实现良好的伸展性和弯曲性。这要求材料本身具有良好的导电性和柔性。目前,常用的柔性应变传感器力敏材料主要有金属材料和碳材料等。然而,单一形貌的力敏材料往往因为长径比等因素难以同时满足灵敏度和应变感应范围的要求。因此,力敏材料的材料微结构设计和形貌调控是影响传感器性能至关重要的因素,与此同时探寻合适的,形貌结构可控的力敏材料是其中的关键。MXene,即二维过渡金属碳化物或碳氮化物,是一种类石墨烯的新型层状二维晶体材料,MXene具有良好的导电性和亲水性,优异的机械性能以及成熟,可控的制备工艺,被广泛应用于储能,催化及电磁屏蔽等领域。虽然MXene通常被定义为二维材料,但通过调控MXene制备过程中的实验条件,可以使MXene呈现出二维片层外的其他形貌,如不规则颗粒,纳米纤维等,为材料微结构设计提供了更多的可能性。基于MXene材料的柔性应变传感器无需进行复杂的结构设计就能兼具高灵敏度,宽的应变感应范围和高循环稳定性等特点,在柔性电子领域有很大的发展前景。Ti3C2Tx作为最早被合成成功的MXene材料,具有制备工艺成熟,性质稳定等特点,本论文以Ti3C2Tx为研究对象开展了以下研究:（1）Ti3C2Tx的可控合成本论文系统地研究了由三种典型刻蚀剂氢氟酸（HF）,四甲基强氧化铵（TMAOH）,和氟化锂/盐酸（Li F/HCl）制备的Ti3C2Tx样品在形貌、表面基团、稳定性、导电性和柔性方面的差异以及造成差异的原因,系统地总结了使用不同刻蚀剂刻蚀的Ti3C2Tx样品的优缺点,为Ti3C2Tx的结构与性质调控奠定了理论和实验基础。（2）基于Ti3C2Tx纳米颗粒-纳米片混合网络结构的高性能柔性应变传感器本论文使用化学液相刻蚀法制备Ti3C2Tx材料,通过改变制备过程中的刻蚀剂种类,刻蚀时间和超声时间,调控材料中片层和不规则颗粒的比例,构建了独特的Ti3C2Tx纳米颗粒-纳米片混合网络结构。基于该结构的柔性应变传感器按照分段感应机制工作,颗粒和纳米片之间良好的协同作用以及片层的抑制裂纹扩展作用使传感器同时获得了178.4-1176.7的灵敏度,53%的工作范围,0.025%的低检测限以及良好的循环稳定性,能够对人体生理信号与动作进行实时监测。（3）基于Ti3C2Tx/多层石墨烯/聚二甲基硅氧烷（PDMS）分层结构的柔性应变传感器为了进一步提高柔性应变传感器的传感性能,本论文在以不规则颗粒为主的Ti3C2Tx中添加多层石墨烯,构建了Ti3C2Tx/石墨烯/PDMS分层结构,并通过调节石墨烯的含量使Ti3C2Tx和石墨烯之间的协同效应得到最大化。该结构中脆性的上层主要由密堆积的Ti3C2Tx颗粒组成,通过裂纹的产生和扩展提高灵敏度,而下层柔性的石墨烯/PDMS层用以保护导电通路,提高感应范围。基于该分层结构的传感器展现了优异的传感性能,包括极高的灵敏度（190.8-1148.2）,宽的应变感应范围（74.1%）,低的检测限（0.025%）以及良好的循环稳定性（10000次以上）,并且能够在超过50%的应变范围内实现线性感应。除此之外,传感器的构型十分简单,制作成本低,耗时少,具有很大的使用价值。（4）基于Ti3C2Tx片层/银纳米颗粒（Ag NPs）多维复合结构的柔性应变传感器呈片层状的Ti3C2Tx作为柔性应变传感器的力敏材料,由于片层密堆积,层间存在较强的相互作用力,因而无法有效滑移,限制了器件的感应范围。本论文通过在Ti3C2Tx片层中掺杂Ag NPs构建了一个0D-2D多维复合网络结构。Ag NPs能够扩大片层间距,减弱片层之间的相互作用力并提供润滑作用,有效地提高了传感器的综合性能。基于该结构的传感器具有极高的灵敏度（大于153.28）,宽的应变感应范围（51.5%）,低的检测限（0.025%）以及良好的循环稳定性（5000次以上）。