近年来,柔性压力传感受到越来越高的关注度,各种具有高灵敏度、准确性和快速响应速度的压力传感器应运而生,并被广泛应用于可穿戴器件、柔性机器人、个性化医疗以及智能家居系统等领域。然而,如何在保证优异电学性能的基础上提升传感器的柔性和可拉伸性仍然是一个挑战。在各种导电材料中,镓基液态金属具有较小的杨氏模量和电阻率,非常适合应用于可拉伸电子器件。本论文回顾了柔性电子材料的发展,并对柔性压力传感器的研究现状进行梳理和归纳,提出了基于全柔性材料来构建电容式压力传感器的课题设计思路。具体研究工作分为两部分:在第一部分,本论文描述了基于液态金属液滴的电容式压力传感器的设计、制备与表征。以液态金属液滴作为柔性电极,用Ecoflex弹性体进行封装,利用液滴受到外界压力时发生形变的特点,设计了一种对电极形变响应的压力传感器。在这个传感机制的基础上,预先使用液态金属微颗粒制作电路图案,并通过在其表面浇铸-剥离聚合物薄膜使融合的微颗粒转移到薄膜上,实现了液滴间的电学连接和传感器的阵列化,并对该压力传感器的性能进行了表征。在第二部分,本论文介绍了具有穹形结构液态金属薄膜的电容式压力传感器阵列的制备与应用。用掩膜法在弹性薄膜上喷涂液态金属,并利用模具中的局部气压变化创建阵列化的穹形结构,使电极在外力作用下更易于发生形变,从而提升传感器的灵敏度。相比于液滴状电极的传感器,该传感器制备工艺更简单,更易于重复,且更适合大面积同步生产。该传感器不仅可以在平面和曲面上检测压力,还可以承受94%应变的反复拉伸。另外,独特的穹形电极结构使其在45%应变下仍可保持压力检测不受干扰。最后,我们展示了这种穹形结构液态金属薄膜的电容式传感器阵列在检测压力分布和颈部姿势中的应用。通过计算每个传感单元承受的压力,可以对不同压力源的轮廓进行分析。另外,将该传感器阵列固定在颈部,将不同颈部姿势和传感器的压力分布情况对应,成功实现了颈部姿势的识别,并可进一步在康复治疗的应用中提供数据参考。综上所述,我们基于液态金属液滴和薄膜两种形态的电极设计了对压力形变响应的电容式传感机制,并研究了这种传感器的机械性能、电学性质和不同情境中的压力检测应用。该传感器有望为可穿戴设备中的柔性压力检测模块提供新的思路,并在生物医疗领域中为临床医疗和康复等方面进行补充。