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电子皮肤是一种仿生柔性的可穿戴传感器,能够通过模仿人体的多种感知功能来获得系统对外界各种信息的感知。目前,电子皮肤在仿生器件、智能机器人、医用假肢等多个领域均有良好的应用发展前景。然而目前报道的柔性可穿戴传感器大多不能同时具备可以检测压力、应变和弯曲等多种不同机械力或温敏、光敏的多重传感功能。因此通过新材料的制备和新架构的设计来探讨可拉伸多功能可穿戴传感器的传感机理,开发出一种具有可集成性、高性能的能够实现实时监测的柔性可拉伸多重传感电子皮肤传感器,具有重要的实用价值和指导意义。分别合成制备了银纳米线和二氧化锰纳米线,并通过结构设计制备出两种不同的具有多重传感性能的柔性可拉伸电子皮肤传感器,探究了不同纳米线含量对电子皮肤传感性能的影响,研究了这些电子皮肤传感器的电子传递机理。1)利用水热法制备银纳米线(AgNWs)和二氧化锰纳米线(MNWs),通过调整反应物浓度、反应温度、反应时间以及转速等工艺条件使其获得较小的直径和理想的长径比。然后利用扫描电子显微镜(SEM)、X-射线光电子衍射光谱(XRD)、拉曼光谱(Raman spectra)等各种方法表征银纳米线和二氧化锰纳米线的物理形貌和晶体结构。2)通过旋涂法将偶氮苯和银纳米线混合溶液在聚二甲基硅氧烷(PDMS)基底上旋涂成膜,并旋涂上丝素蛋白,制备了具有紫外光敏感等传感性能的柔性可拉伸生物相容电子皮肤感受器(SF@AgNWs/azobenzene@PDMS e-skin)。通过扫描电子显微镜(SEM)表征了电子皮肤形貌,发现电子皮肤呈三层结构,厚度最小可达到150 μm,其中银纳米线具有交联网状结构。通过四探针法测得所制备电子皮肤方阻为1.3 Ω/sq,可在3V的直流电下使发光二极管发光。SF@Ag NW/azobenzene@PDMS电子皮肤具有优异的机械性能(断裂强度(EB)为65%,弹性模量(ME)为0.87 MPa),能够监测由压力、弯曲和365 nm紫外光引起的变化,并展示出较高的灵敏度。同时超薄的丝素膜也提供了良好的生物相容性。3)通过旋涂法将二氧化锰纳米线和银纳米线混合溶液在聚二甲基硅氧烷(PDMS)柔性层上,并使用氢氧化钾-聚乙烯醇作为电解质层,制备出具有超级电容性能的柔性可拉伸电子皮肤传感器(AgNWs/MNWs@PDMS e-skin)。通过扫描电子显微镜(SEM)表征了电子皮肤表面形貌和五层结构。研究了不同二氧化锰纳米线和银纳米线配比制备导电复合膜的电化学性能,得到了最适的浓度配比。通过充放电测试(GCD),发现AgNWs/MNWs@PDMS电子皮肤传感器在电流密度为1 mA cm-2时的面积比电容为371 mF cm-2,并且在2000次循环后具有良好的稳定性(电容保留率为92.3%,库伦效率为94.4%)。同时该电子皮肤在检测压力、弯曲和剪切等机械力变化具有高灵敏度和稳定性。