摘要
进入21世纪以来，科学技术取得了极大的进步，涌现了一大批小型便携式电子设备。随着人们对自己的身体状态的重视，智能可穿戴设备因其在健康监测和运动追踪等方面的潜力而受到广泛关注。本论文比较完整的分析了各类(电阻型和电容型)传感器的组成结构和作用原理。通过比较各类传感器，发现电阻型柔性传感器具有结构简单，制备工艺成熟，信号易于读取等优点。电容型传感器具有响应快、线性好、成本低和耐久性好等优点。这些优点在可穿戴传感领域拥有较好的应用前景。本论文分别研究了硅橡胶电容型柔性传感器、硅橡胶电阻型传感器和织物电容型柔性传感器。从材料选择、结构设计和制备方法等方面对柔性传感器进行了研究、改进和创新。从身边简单易得的材料入手，简化制作工艺，制备具有一定灵敏度、经久耐用和成本低廉的柔性传感器。最终目标是实现大规模生产和满足商业化需求。 在硅橡胶类柔性传感器中:1、采用商业炭黑(CB)作为导电填料，硅橡胶Polydimethylsiloxane(PDMS)作为柔性基体。探索了合适的炭黑和硅橡胶的添加比例，制备了柔性可拉伸导电硅橡胶，具有在50％拉伸率下导电的特点。将它作为传感器用一体化电极和导线，组装了柔性可拉伸电容传感器，该传感器具有10000次的拉伸稳定性，同时耐久性和灵敏度远超商业化传感器;2、采用柠檬酸(CAM)作为造孔剂制备了多孔海绵状柔性介电层，柔性导电硅橡胶(PDMS/CB)作为电极和导线，多孔结构的引入能够同时满足介电层压缩和拉伸的要求，使电容传感器具有更高的灵敏度，组装的传感器具有10000次的拉伸和10000次的压缩稳定性，耐久性和灵敏度在同类报道中处于前列且工艺更为简单;3、受贻贝启发在PDMS海绵表面引入银纳米粒子制备柔性导电海绵，将它作为可变电阻进一步组装成柔性电阻传感器，该传感器压阻敏感系数为-15。并可用于组装成电阻传感器监测人们倒地过程。 在织物类电容型柔性传感器中:开发出一种以银纳米粒子包覆氨纶纱作为主体单元构建织物电容传感器的方法。通过使用水合肼还原三氟乙酸银来制备银纳米粒子包覆树脂氨纶纱作为柔性电极，该电极具有在10000次10％0.5Hz重复拉伸耐久性的特点。用制备的柔性电极制备了双线并排结构和十字交叉结构电容传感器。这些结构的织物电容传感器可以分别满足拉伸和压缩的使用环境，而且具有良好的可重复性，可用于监测人们不同的运动状态。制备的传感器与衣物融合度较高，表现出较好的可穿戴性能。
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