镓基液态金属由于其室温下为液态（低熔点）以及生物无毒性等优良性能，目前已被广泛应用至柔性可穿戴设备等领域。本文采用微流道加工技术，基于镓铟合金和聚二甲基硅氧烷(PDMS)柔性基材，制作了柔性微电极，并围绕此电极在高温高压下的稳定性进行了一系列的应用研究与基础研究。本文首先对镓铟液态金属电极在常温常压下发生的自然溢出和长期稳定性问题进行了基础研究;然后以液态金属柔性微电极在电容式压力微传感器上的应用为出发点，解决了该电极在大压力下的溢出问题，优化了电极在高压下的稳定性;接下来就液态金属微电极在高温下的断裂现象首次提出了新的猜想并加以验证，同时基于该猜想设计了一种新的结构有效提升了液态金属微加热器在高温下的稳定性;最后创新结合了镓铟合金与铋铟锡合金制作了新型电极，极大丰富了液态金属柔性微电极的种类及制作方法，拓展了该电极的力学、热学特性以及应用等;
　　本论文具体研究内容包括:
　　1.对镓铟液态金属电极发生自然溢出的现象进行了对比实验。本实验由两个阶段组成，第一阶段对比实验对引线材料等5个可能影响液态金属溢出的因素进行了探索，第二阶段对比实验进一步指出了水是导致液态金属自然溢出的原因，并给出了具体解释。该对比实验为液态金属微电极的长期稳定性问题提供了参考;
　　2.对一种基于液态金属电极和PDMS介电薄膜的双电容式柔性压力传感器进行了理论与实验研究。首先该传感器采用镓铟合金作电极时，可以完成0.18MPa以内的压力测量，并被应用于简单的手势识别;但是镓铟合金在大压力下容易发生泄漏，于是本实验通过在流道中封装少量铋铟锡合金的方法有效防止了液态金属受压时发生泄漏，进而将传感器的量程由0.18MPa提升至0.44MPa;最后通过理论与实验结果指出了如何提高压力传感器性能。该研究工作为基于液态金属电极的传感器的制作提供了参考，并显著提升了液态金属微电极在高压下的稳定性;
　　3.对液态金属在高温下的断裂进行了研究，并首次提出了断裂是由流道中的空气热膨胀导致的新猜想;然后通过实验验证了该猜想并设计了在液态金属加热流道两侧添加平行通气流道的新结构，实验结果表明该结构将液态金属微加热器能生成的最高温度由120℃提升到了260℃，并对此性能的提升本工作给出了解释;最后对新型微加热器的力学稳定性进行了压力与弯曲测试，并将其应用到了加热试验。该研究工作显著提高了液态金属微电极在高温下的稳定性;
　　4.通过结合镓铟合金与铋铟锡合金制作了混合电极与分层电极，并与镓铟电极进行了比较。实验结果表明以上三种电极在压力、应变与焦耳热测试中都各自具备不同的优势。该工作展现了三种液态金属柔性电极的力学和热学特性，为新型液态金属柔性电极的制作、应用与集成提供了重要参考。