在过去的二十年里,具有传感、致动、记忆、显示等功能的智能纤维和织物正在逐渐登上历史舞台。柔性可穿戴电子产品可以实时监测人体生理信号、运动信息和环境信息,服务于智能医疗和个人健康管理。与传统刚性电子设备相比,柔性电子器件能够舒适、顺从地集成到柔软且动态变形的人体上。为了更好地实现多领域内的交叉应用,柔性可穿戴应变传感器需要不断优化其机械性能、传感性能和恶劣环境下的稳定性。本文依据固体表面润湿性的基本理论,设计并制备了两种柔性超双疏表面,并对其性能进行了对比分析。在此基础上,进而设计出具有聚氨酯/聚多巴胺/银纳米颗粒/酸处理碳纳米管/氟化碳纳米管（二氧化硅）杂化纳米颗粒（TPU/PDA/Ag NPs/ACNTs/F-CNTs（Si O2））多级分层结构的柔性应变传感器（UDACF）。通过分析其微纳结构、机械性能、恶劣环境下的耐受性和电学性能,阐明机械性能强化机制、表面可重入结构机理和拉伸传感的内在机制。本文主要研究内容如下:（1）构建两种柔性超双疏表面:第一是利用乳液聚合的方式,制备了具有低表面能的弱阳离子含氟乳液（FV）。经过无纺布的浸涂烘干后,获得了柔性超双疏表面（WCA=171.9°、OCA=150.8°）;第二是利用硅氧烷在氨水条件下可以发生水解缩合反应的特性,将1H,1H,2H,2H-全氟癸基三乙氧基硅烷（PFDTES）接枝于多壁碳纳米管（CNTs）和二氧化硅（Si O2）颗粒上。经过喷涂烘干后形成了表面可重入结构,具有优异的超双疏性能（WCA=171°、OCA=162°）。（2）在多巴胺修饰的聚氨酯纤维上原位生长银纳米颗粒（Ag NPs）,并用酸处理的碳纳米管（ACNTs）进行桥接,构建柔性可拉伸电极。最后,将氟化碳纳米管/二氧化硅杂化纳米颗粒（F-CNTs（Si O2））均匀地喷涂在电极表面,构建了坚固的多层结构。该电极具有优良的机械性能（抗拉强度为15.1 MPa）,类皮肤性能（杨氏模量为1.65 MPa,透气性好）,并且可以很好地适用于恶劣环境中（如-60°C至60°C,腐蚀性液体和非极性液体）。我们将该电极应用于柔性应变传感器中,能够检测弱变形和大变形,具有超高的应变系数（6.6×10~4）,宽应变范围（0.1-155%）,快速响应时间（62 ms）,良好的循环耐久性（超过5000次循环）和监测高频运动的能力。此外,我们进一步将其设计应用于人体运动健康监测和自行车训练,该传感器可以实时监控不同速率的骑行训练。