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近年来，随着电子器件的飞速发展，传统的电子产品已不能满足人类的需求，因此越来越多的电子设备开始向可穿戴式方向发展，其特点为小型化、集成化、智能化、系统化和标准化，其中，压力传感器的优化是提升电子设备性能的关键。但目前研究制备的压力传感器多为层层叠加结构，两相材料之间存在明显的界面且制备的传感器灵敏度低。为了解决这一问题，将导电材料与基材进行复合制备表面结构化的柔性压力传感器，两相材料间无明显的界面且灵敏度良好。本课题主要探讨不同材料制备的不同表面结构的柔性复合压力传感器其性能的差异性。
本文的研究内容和实验结果如下：（1）采用一维结构银纳米线和水性聚氨酯为压力传感器的两相材料，制备了具有表面结构化的柔性复合结构压力传感器，并对其性能进行表征。结果显示：当银纳米线质量浓度为4%时，传感器性能最佳。其起始电阻为125.7Ω，低压区灵敏度值高达21.43 kPa-1，外界应力为0.05 N时，施加应力和撤除应力的响应时间分别为23.4 ms和202.8 ms，循环施加撤除1000次，电流信号重复性良好；（2）用多孔结构的纳米纤维代替实心结构的聚氨酯，采用原位聚合的方法将吡咯单体以零维结构的聚吡咯颗粒形式附着在纳米纤维中，成膜后组装为压力传感器，其性能如下：当聚吡咯与聚乙烯烃（POE）弹性纳米纤维的质量比为1:1且表面结构化导电薄膜厚度为48μm时，压力传感器的性能最佳。高压区灵敏度值高达39.7 kPa-1，低压区为0.536 kPa-1。外界应力为0.5 N时，施加和撤除应力的响应时间分别为10 ms和12 ms。而外界应力为10 N时，反复施加撤除1000次，压力传感器的电流没有出现基线漂移的现象。（3）将上述零维结构的聚吡咯导电物质替换为一维结构的银纳米线，增加导电相材料与基材的接触机率从而提高传感器的灵敏度，采用该材料制备的压力传感器其性能参数如下：当银纳米线的质量分数为 3.8%尼龙网目数为 300 目时，传感器的性能最佳。低压区其灵敏度值为19.5 kPa-1，高压区为1.05 kPa-1。最低监测下限为1.7 Pa。外界应力为1 N时，施加和撤除应力的响应时间均为30.04 ms，在该应力下循环施加撤除5000次，电流基线基本没有发生漂移，峰值也没有明显的衰减和增强。
本文的研究内容和实验结果如下：（1）采用一维结构银纳米线和水性聚氨酯为压力传感器的两相材料，制备了具有表面结构化的柔性复合结构压力传感器，并对其性能进行表征。结果显示：当银纳米线质量浓度为4%时，传感器性能最佳。其起始电阻为125.7Ω，低压区灵敏度值高达21.43 kPa-1，外界应力为0.05 N时，施加应力和撤除应力的响应时间分别为23.4 ms和202.8 ms，循环施加撤除1000次，电流信号重复性良好；（2）用多孔结构的纳米纤维代替实心结构的聚氨酯，采用原位聚合的方法将吡咯单体以零维结构的聚吡咯颗粒形式附着在纳米纤维中，成膜后组装为压力传感器，其性能如下：当聚吡咯与聚乙烯烃（POE）弹性纳米纤维的质量比为1:1且表面结构化导电薄膜厚度为48μm时，压力传感器的性能最佳。高压区灵敏度值高达39.7 kPa-1，低压区为0.536 kPa-1。外界应力为0.5 N时，施加和撤除应力的响应时间分别为10 ms和12 ms。而外界应力为10 N时，反复施加撤除1000次，压力传感器的电流没有出现基线漂移的现象。（3）将上述零维结构的聚吡咯导电物质替换为一维结构的银纳米线，增加导电相材料与基材的接触机率从而提高传感器的灵敏度，采用该材料制备的压力传感器其性能参数如下：当银纳米线的质量分数为 3.8%尼龙网目数为 300 目时，传感器的性能最佳。低压区其灵敏度值为19.5 kPa-1，高压区为1.05 kPa-1。最低监测下限为1.7 Pa。外界应力为1 N时，施加和撤除应力的响应时间均为30.04 ms，在该应力下循环施加撤除5000次，电流基线基本没有发生漂移，峰值也没有明显的衰减和增强。