柔性无机电子器件具备可延展柔性,同时保持了传统无机电子器件的高性能和高可靠性,已经应用于信息、医疗和能源等领域。无机电子器件的柔性设计存在两种互补的方法:材料引入柔性与结构引入柔性。碳纳米管是材料引入柔性的典型代表,兼具柔性和高导电性能的碳管水平阵列与碳管垂直阵列在高性能柔性导电材料领域展现了极大的应用前景。预应变引导压缩屈曲组装技术可生成多种多样的屈曲三维（3D）微结构,在3D柔性电子器件的设计与制造中展现了巨大的潜力。本文针对碳纳米管与屈曲3D微结构开展表界面力学研究,重点研究两种微纳结构在设计与制备中的界面黏附、压缩屈曲、界面剥离力学问题以及在器件应用中的界面力学问题,结果可为碳纳米管与屈曲3D微结构的柔性电子器件应用提供力学理论支撑。研究了碳管水平阵列与基底的界面黏附和压缩屈曲行为。通过能量法与分子动力学模拟研究了刚性基底支撑单壁碳管的径向黏附截面构型和稳定性。单壁碳管在刚性基底上径向黏附变形过程可分为三个阶段:液滴形、半沙漏形和半哑铃形。通过能量分析发现:单壁碳管的稳定黏附截面构型可由两个临界直径分为圆形截面、水滴形截面和坍塌半哑铃形截面三种状态,两个临界直径与基底黏附功相关。采用能量法对一维纳米材料/弹性基底的面内屈曲和面外屈曲模式进行了解析,发现径向黏附变形是实验中碳管水平阵列/弹性基底发生面外屈曲的原因。研究了碳管垂直阵列的界面黏附行为。针对六方堆积和四方堆积的碳管垂直阵列,建立能量分析模型描述了径向黏附变形和能量变化,定量分析了碳管半径与界面黏附强度的影响规律。对比两种堆积模式的平衡能量,发现六方堆积模式的平衡能量低于四方堆积模式。理论预测六方堆积垂直阵列发生径向黏附变形的临界半径与实验测量结果吻合。研究了直条带结构在压缩屈曲组装中的界面剥离与形貌演化行为。针对有限长度的直条带/基底体系,考虑基底黏附作用,建立几何大变形模型描述了压缩屈曲组装中的界面剥离、自接触变形与能量变化。通过能量分析构建了稳定变形模式与体系材料、几何、界面参数和压缩应变的理论相图,对于可控地生成屈曲3D微结构具有一定的指导作用。研究了基于屈曲3D微结构的柔性压力/剪切力传感器的界面力学问题。采用波纹条带微结构设计了一种压力/剪切力传感器。考虑界面剪切力和界面波纹形状,建立理论模型获得了传感器应变响应与结构设计参数、外部压力/剪切力的简明解析关系,推广得到了相似准则,并被有限元分析验证。提出了优化压力和剪切力灵敏度的方法准则以及解耦压力与剪切力的结构设计,可用于指导屈曲3D微结构基压力/剪切力传感器的实验制备和优化设计。