随着社会发展和生活水平的提高,人们越来越重视健康,并希望及早发现身体内潜在的疾病,防患于未然。柔性可穿戴式设备具有体积小、重量轻及穿戴简便舒适等特点,可对人体生理信号进行实时采集和连续监测,从而实现疾病的早预防、早发现,因此越来越得到广泛关注。柔性可穿戴式设备中的关键部件为高性能的柔性传感器,其中,柔性应力传感器因制备工艺简单、柔性可拉伸、贴敷性好以及探测信号丰富等优点,被广泛用于人体生理信号的实时采集。然而,现有的柔性应力传感器仍存在应力探测灵敏度低和应力探测范围小等不足,从而限制其应用和发展。本论文提出采用热塑性弹性绝缘材料作为柔性应力传感器的基底材料,创新性地在基底材料内部掺入高导电性AgNFs以及低导电性的层状MoS2纳米片,从而成功研制出超高灵敏度的MoS2柔性应力传感器,并实现了人体多种生理信号地实时动态检测。主要工作内容包括以下几个方面:本论文提出采用SEBS作为柔性应力传感器的基底材料,利用低成本的溶液法制备出厚度仅为25μm的柔性薄膜基底。提出在基底中掺杂AgNFs和MoS2纳米片两种不同纳米材料,成功研制出高灵敏度、宽应力探测范围的MoS2柔性应力传感器。深入探究了掺杂AgNFs和MoS2对器件性能的影响。研究发现:当仅掺杂AgNFs时,薄膜内部形成AgNFs导电网络,呈现出金属态特性,在施加一定应力时,因导电网络内部的AgNFs紧密相连而不易断开,灵敏度仅为2.5。当同时掺杂AgNFs和MoS2两种纳米材料时,内部的AgNFs高导电网络中包含低导电性的MoS2纳米薄片,在一定应力作用下,与之相连的AgNFs导电通路出现明显的断裂现象,导电性能发生极大的降低。优化结果表明,AgNFs与MoS2质量比约为1:2000时,在10%的应力范围内,其灵敏度达至最高3300,较之于未掺杂MoS2器件灵敏度提高了1000多倍。进一步地,我们发现当应力逐渐增加,器件将出现由金属态到绝缘态的突变现象,当撤销外力又将从绝缘态恢复到金属态,并在超过两小时的连续拉伸与释放测试中保持性能稳定。多参数人体信号的实时检测与融合对疾病诊断、预防和治疗至关重要。为此,我们将该MoS2柔性应力传感器贴敷在受试者皮肤表面,成功实现了脉搏、语音、呼吸、肢体运动等多种人体生理信号的实时检测。进一步地,我们尝试以该器件为基础,通过脉搏信号及心电信号同步检测方法提取出人体血压信号。我们成功开发出可穿戴心电信号采集系统,其中包括基于AD8232芯片的信号采集模拟电路和基于STM32芯片的信号处理数字电路,成功实现了心电信号的实时检测,为研发可穿戴血压信号采集系统打下坚实基础。