随着智能可穿戴设备市场扩大,柔性电子学发展的不断深入,目标为感应复杂表面的各种应力信号的柔性传感器,因为在智能医疗、健康监控、人机交互、智能机器人等领域的应用前景而受到了广泛关注。石墨烯因为优异的导电性能和机械性能,在纳米复合材料、柔性微结构电子器件方面有着深入的研究,为制备柔性力学传感器提供了有利基础。本文主要研究了应用于皮肤表面微小应变信号的柔性传感器,探讨了适用于柔性应力传感器的石墨烯最佳制备工艺,分析了用其制备柔性传感器的可行性和工艺方法。设计和制备了两类基于激光直写图形化结构的柔性应变传感器和基于纳米小球复合的柔性应力传感器,系统分析了纳米小球复合结构对传感器力电特性的影响。首先,论文分析了超声分散法和氧化还原法制备石墨烯。通过控制超声时间和超声功率,选取了50W的超声功率和15分钟的超声时间以及3次的激光热还原次数制备效果最佳的氧化石墨烯分散液。在激光直写可以直接图形化石墨烯的基础上,设计了两种不同图形化结构柔性石墨烯应力传感器并对传感器进行了力电特性测试。实验表明,基于石墨烯的柔性应力传感器中,敏感单元石墨烯沟道的长宽比将直接影响传感器的灵敏度。长宽比为5的石墨烯柔性应力传感器的灵敏度为8,而长宽比为100的石墨烯柔性应力传感器的灵敏度可以达到36,传感器的响应时间为300ms。基于双层接触石墨烯柔性应力传感器应变范围将会被提高,可以在30%的应变下依然保持很好的测试效果,可测的应变范围被提高,传感器的线性度较为优异,响应时间为150ms。针对表面微小应变信号的高灵敏传感要求,创新性地设计了基于纳米小球/石墨烯复合材料的柔性应力传感器,分析了传感器的应力响应机理,并制备了传感器实物。传感器的测试结果表明:器件具有超高的灵敏度,是未复合纳米小球石墨烯传感器的30倍以上。通过对不同浓度纳米小球和不同尺寸纳米小球复合材料的传感器的力电测试分析,分析了纳米小球/石墨烯复合材料的导电机理。测试数据表明,这种复合传感器的灵敏度最高可以达到250,且能分辨0.35%的小应变,传感器响应时间为150ms,将制备的高灵敏度传感器用于人体信号测试,测试结果表明:制备的高灵敏度传感器可以检测并分辨人体吞咽信号,对信号进行分析可以识别食物是否完全咽入胃部,将被用来对中风患者进行监控和保护;传感器也可以用于识别静坐时背部的弯曲程度。