柔性应变传感器是一种新型传感器,它可以提供实时的检测,同时弥补传统传感器刚性大、体积大和便携性差的缺陷。近年来,柔性应变传感器在电子皮肤、软件机器人、人体健康监测等领域发挥出很高的应用潜力。压阻传感器是柔性应变传感器的一种,它可以将感知到的外部压力转化为易于捕捉的电阻变化信号,优良的转化性能使其可用于微弱的生理信号采集和较大幅度的人体运动监测,因此被高度期待成为未来的关键技术之一。然而虽然很多研究已经围绕着压阻传感领域展开,聚焦于微小外力下的压阻传感研究却不多。因此迫切需要制备一种耐久的、在低压范围（0-10 k Pa）下具有高灵敏度的导电材料,可以被用来感知微小的活动,如手腕和手肘的弯曲、心跳、呼吸等。通过选择合适的基体和导电材料以及进行传感器结构优化设计两种方法来提高材料的传感性能。为了保证导电填料具有优异的导电性同时又能均匀良好的分散在基体当中,选择新型二维材料MXene作为导电材料,同时,为了给予整个系统有力的力学支撑、弹性网络以及热稳定性保障,选择聚酰亚胺（PI）作为聚合物基体。同时为实现传感器的结构优化,分别从冷冻生长方式、片材结构设计、引入多维材料这几方面进行了尝试,具体如下:（1）将MXene水分散液和PAA水溶液按不同的比例物理共混,经过冷冻干燥和热环化的工序来制备气凝胶。其中在冷冻生长阶段,采取单向冷冻生长和双向冷冻生长两种方式,最后分别制备得到了不同配比的单、双向生长的MXene/PI复合气凝胶。对比发现,单向冷冻的MXene3/PI2气凝胶展现出了较优异的传感性能,在10%-60%应变范围内有较大的传感范围（～65.57%）;在0-15 k Pa下灵敏度为0.03 k Pa-1;在15-40 k Pa下灵敏度为0.007 k Pa-1;且传感曲线的峰值变化最为规律,基本与压缩应变的变化同步,线性度高达0.997,具有良好的力学柔韧性与回弹性;同时,在多循环测试下,传感范围不变且几乎无不可逆变化,显示出了良好的耐疲劳性和传感稳定性。双向冷冻生长的MXene1/PI4-B气凝胶则呈现出了长程有序的大片层结构,片层垂直且层间距较宽,其在10%的压缩应变下就可产生较宽的传感范围（～28%）;在0-7.2 k Pa下灵敏度高达0.08 k Pa-1;7.2-23.6 k Pa下灵敏度为0.01 k Pa-1,非常适用于感知微小外力的传感应用;并且在多循环测试下,MXene1/PI4-B气凝胶同样显示出了良好的耐疲劳性和传感稳定性。（2）考虑到时间和工艺成本的问题,选择单向冷冻的生长方式,在上一章的基础上,借助聚苯乙烯（PS）模板构建MXene空心微球,并将其引入到气凝胶结构中,制备得到了片材上有球形凸起的MS-MXene/PI气凝胶。其中,MS-MXene3/PI2气凝胶的性能最佳,不仅具有优异的热稳定性,且在不同的压缩应变下,其能量损失率与高度保持率较为恒定,说明其力学性能较为稳定;MS-MXene3/PI2气凝胶的灵敏度呈现出两段表现,在0-5.18 k Pa区域内达到了0.07k Pa-1,在5.18-32.7 k Pa区域内为0.01 k Pa-1,应变灵敏系数（GF）高达1.23,线性度为0.989;在多圈压缩循环后,气凝胶仍表现出了极稳定的传感性能,表明其拥有优异的传感性,热力学稳定性,力学稳定性以及耐久性,并可适用于感知微小形变。（3）为进一步提高复合气凝胶在微小外力范围内的灵敏度,制备了银纳米线（Ag NWs）,将其包埋在片材表面上,提高片材的柔韧性,增加气凝胶的回弹性,提升灵敏度。对不同配比Ag NW/MXene/PI气凝胶进行循环测试后发现Ag NW5/MXene/PI气凝胶的综合性能最佳,拥有较宽的传感范围,在60%的应变下最高电阻变化率达86.1%;较高的灵敏度,在低压（0-0.75 k Pa）下为0.51 k Pa-1,在高压（0.75-5.74 k Pa）下为0.04 k Pa-1;在0-30%的应变范围内GF达2.16,线性度为0.94;在30%-60%的应变范围内GF降至0.65,线性度为0.96;具有稳定的循环性能,在50%的压缩应变下多圈循环,气凝胶的最大电阻变化率依然没有改变,且只出现了2.5%的不可逆形变。