随着电子技术的快速发展,人们对于可穿着电子设备的要求也越来越高,它们除了要具有优异的性能,能够满足日常生活中的基本需求,还要具有柔软轻便的特点,能够消除穿戴者的不适感。为此,探索和制作性能优异的柔性电子设备成为了可穿戴电子设备发展的主要方向。我们通过巧妙地协调聚合物低的热分解温度和氧化锌纳米线合成时高的反应温度这一对矛盾,摸索出了利用化学气相沉积法在柔性聚合物衬底(Kapton薄膜,Kevlar纤维)上生长氧化锌纳米线的方法。在特定的锌源质量、反应气流量和载气流量下,我们制备出了具有良好结晶性且取向规整一致的氧化锌纳米线阵列。同时,我们还研究了温度和时间对Kevlar纤维上生长的氧化锌纳米线形貌的影响,在温度从380°C升到510°C的过程中(生长时间相同),纳米线先从针状结构变成高脚杯状结构,最后变成柱状结构;当生长温度固定为507°C时,通过改变生长时间,在Kevlar纤维上获得长度在0.5μm到2.76μm之间可控,直径在30 nm到300 nm之间可控的氧化锌纳米线阵列。生长了氧化锌纳米线阵列的聚合物基底仍然保持了其原本良好的柔韧性,可以经受各种机械操作。利用Kevlar纤维与其表面生长的辐射状Zn O纳米线阵列组成的复合结构,我们制作出了纤维基柔性紫外传感器,它可以实现对紫外光的定量检测并展现出了优异的紫外探测性能,这对于制作能够实时监控环境紫外光强的可穿戴紫外传感器具有重要的意义。伴随着可穿着电子设备的大量出现,如何为它们持续性地供电成了一个巨大的挑战。近年来新出现的摩擦发电机能够有效地收集人体运动中产生的能量并将它们转化成电能给电子设备供电,这为解决电源问题提供了一个切实可行的方案。在这个工作中,我们使用柔软的尼龙和涤纶纤维采用一种简单易行的方法制备出了具有核壳结构的复合纤维,然后利用这种复合纤维制作了具有双螺旋结构的摩擦发电机。这种纤维基柔性摩擦发电机可以有效地将人体运动中产生的机械能转化成电能。此外,为了提高纤维基摩擦发电机的输出性能,我们进一步采用常用的编织工艺制作了一种二维集成的摩擦发电机,它具有和普通织物类似的结构,并且和普通布料一样柔软。一个大小为14 mm×15 mm的集成式摩擦发电机可以有效地将周期运动中的机械能转化成电能,产生575 n A的输出电流和6.35 V的输出电压。我们还证实了这种织物结构的二维集成摩擦发电机具有收集人体运动能的能力,它可以收集不同强度、不同方向以及不同形式的微弱机械能,而且它的输出可以在不需要储能的情况下直接点亮一个商用的红色发光二极管,这充分地展现了它作为低能耗电子器件电源的潜在能力。