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随着柔性电子材料和传感技术的快速发展,柔性可穿戴传感器在监测人体运动方面发挥着重要作用。人体全范围监测通常要求柔性应变传感器同时具有大传感范围和高灵敏度,但是这两种性能是相互排斥的,因此设计合理的导电基元和网络结构来解决两者间的矛盾是获得高性能传感器的重要途径。在制备传感器的众多导电填料中,铜纳米线(Cu NWs)具有优异的光电性能、机械柔性以及热性能且价格低廉,成为柔性传感器中最有前途的传感材料。但是Cu NWs在室温条件下容易氧化,导致电学性能下降,从而限制了它在柔性传感器中的应用。本工作目的是发展一种新颖简单的方法制备结构可控和高抗氧化性能的Cu NWs,以制备的Cu NWs为基础导电基元,构筑结构可控的导电网络,与弹性高分子复合后得到高伸缩和高灵敏度传感器。主要研究内容如下:第一:采用水热法合成Cu NWs,借助Cu NWs与Ag(NH3)2+之间简单可控的置换反应成功制备核-壳结构可控的铜-银纳米线(Cu-Ag NWs),并考察了Ag+的量对Cu-Ag NWs的结构和性能的影响。对Cu-Ag NWs进行表征,结果表明当Cu NWs与Ag+的质量比为8:6时,抗氧化性能最优。受贝壳“砖-泥”微结构的启发,以Cu-Ag NWs和还原氧化石墨烯(rGO)组装的Cu-Ag NWs/rGO作为导电“砖”,苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)作为柔性“泥”制备“砖-泥”仿珍珠层状结构的柔性传感器,该传感器具有大传感范围(应变高达374%)和高灵敏度(应变系数(GF)高达87362),能够监测人体手指、手腕以及膝盖的运动。第二:采用一步法合成聚吡咯包裹的Cu NWs(Cu@PPy NWs),研究吡咯的量对Cu@PPy NWs的形貌和抗氧化性能的影响。当Cu2+与吡咯的质量比为1:1时,Cu@PPy NWs的抗氧化性能最好。借助真空抽滤组装Cu@PPy NWs/银纳米花(Ag NFs)杂化导电网络,将其嵌入到SBS基体中,制备具有簇状结构的柔性应变传感器。断裂传感机制、基体约束裂纹扩展机制、滑移传感机制以及Ag NFs和Cu@PPy NWs的双桥梁功能赋予传感器大传感范围(应变为185%)和超高灵敏度(GF为1.22×106)。该复合材料能够用来监测人体全方位的运动以及实现发光二极管的导电互联。