21世纪进入到一个信息网络的大数据时代。信息终端逐步从大型主机向可穿戴设备推进,电子器件面临着柔性化的挑战。柔性电子技术研发新的电子材料和器件,模拟皮肤多性能性,这种系统即电子皮肤。柔性触觉传感器作为电子皮肤的重要组成之一,能够响应外界刺激,对智能机器人、医疗健康、移动设备等方面的发展起到极大的推动作用。研究人员通过对不同传感机理的探索,研发了电容式、电阻式、压电式、摩擦电式为代表的多种触觉传感器,不断地提高器件的传感性能。引入微结构是以上多种触觉传感器提升性能的策略。例如,以微金字塔结构作为介电层,可有效提高触觉传感器的灵敏度。然而,这些稳定结构在高压区发生形变极难,造成了器件在高压区灵敏度很低的结果。相对于常见的稳定结构,本文设计易失稳的大高径比微柱结构来提高器件的灵敏度、增大响应的压力范围。充分利用微结构的变形特点,结合离子型电容器的高灵敏度特性,提高了传感器的灵敏度,优化传感器的性能。本文通过模板法制备易失稳的微柱阵列。采用光学曝光和金属催化刻蚀法在硅片上制得大高径比的微孔结构,之后使用纳米热压印并利用弹性体浇筑制得具有5:1高径比的聚二甲基硅氧烷（PDMS）微柱结构。镀金后作为微柱电极,与离子凝胶薄膜介电层、聚酰亚胺（PI）镀金电极构成“三明治”结构的柔性电容型触觉传感器。器件在15-180 kPa的压强范围内灵敏度高达33.16 kPa^-1,具有极高的线性度。器件的响应时间为11 ms,检测限为3.1 Pa。使用器件监测人体的运动和健康状况,能够清楚检测到人体的桡动脉和颈动脉波形,并且可以从测试数据中得到有效的健康指标,展现出在人体健康和医疗领域的应用潜力。为了对空间物体的形状进行感测,我们制备的柔性触觉传感器阵列,实现了对测试物体轮廓的识别。最后将微柱结构的失稳原理与实际的压缩变形过程相结合说明微结构的设计依据,并根据离子型传感器的双电层理论解释了器件的传感特性。本文创新性地设计了易失稳的大高径比微柱结构,为柔性传感器的结构设计提供了新的设计思路。该器件获得了宽压强范围内的高灵敏度和高线性度,便于传感电容信号与外力之间的相互转换,为实现对外力传感从定性分析到定量检测进行了初步的探索。