人体运动监测、医疗健康监测、人机交互和智能衣物等新兴应用的出现和普及,推动了可穿戴传感技术的发展。柔性应变传感器是可穿戴传感设备的重要组成部分之一,其受到外力作用时会产生形变,使得导电材料的电学特性发生变化,从而实现传感。常用的导电材料分为固态型和液态型两种,液态导电材料因具有良好的流动性和延展性,可克服固态导电材料在高度拉伸时易失效的缺点,越来越受到研究者的关注与重视。然而,大多数基于液态导电材料的柔性应变传感器需要通过两次弹性体固化才能完成液体通道制作与传感器的封装,效率低。此外,基于液态导电材料的柔性应变传感器很少能同时具备拉伸应变传感和压缩应变传感能力,这大大缩小了传感器的潜在应用领域。因此,本论文从简化基于液态导电材料的柔性应变传感器的制作流程出发开展创新研究,利用多孔状弹性织物承载不同黏度的传感液体,并进一步与硅胶弹性体复合后,成功制备出了基于液体浸渍弹性织物(Liquid-impregnated elastic fabric,LIEF)的柔性应变传感器。该传感器具有良好的可拉伸性、线性、耐久性以及低迟滞特性,更重要的是,同时具有拉伸应变和压缩应力的传感能力。在此基础上,我们还深入研究了影响该柔性应变传感器性能的关键因素,为后续制备和应用提供了重要的参考依据。具体工作及研究成果如下:(1)我们创新地将多孔状弹性织物直接浸渍上水、乙二醇和水凝胶三种黏度不同的液态导电材料,然后分别嵌入到硅胶弹性体中,从而制备出了 LIEF柔性应变传感器,制作简单、便捷,无需制作通道的专门步骤。研究表明:液态导电材料的粘度越低,传感器的迟滞程度越小;LIEF柔性应变传感同时具备对于拉伸应变和压缩应力的传感能力,其可承受100%的拉伸应变或高达612 kPa的压强,最低可以监测到0.5%的拉伸应变或5 kPa的压强;传感器在完成超过6000次拉伸-释放循环(100%应变)和超过10000次压缩-膨胀循环(50kPa)后,稳定性依旧良好。(2)我们系统研究了浸渍液体量、环境温度、弹性体形状以及液体通道长度对于传感性能的影响。测试发现:液体量对于传感性能没有较大的影响;环境温度从室温(25℃)升高到100℃过程中,水基、乙二醇基和水凝胶基传感器的热敏度分别为0.0076、0.006和0.029℃-1,与已报道的大多数温度传感器在热敏度上处于同一量级;纤维状LIEF柔性应变传感器的灵敏度略低于长方体状LIEF传感器,但迟滞程度为相同量级;液体通道长度越长,LIEF柔性应变传感器对于拉伸应变的灵敏度越高,传感器的迟滞程度越小。(3)得益于LIEF柔性应变传感器所展示出的良好传感性能,我们成功将其应用于人体运动监测,实现了手指到膝盖的人体关节弯曲监测,以及人体肌肉起伏、咳嗽吞咽、击打排球等监测。我们还将该传感器做成了智能鞋垫,实现了对于走路,跑步和跳跃运动的实时监测。