柔性电子技术是将薄膜电子元件制作在柔性衬底上的新兴电子技术。柔性电子器件具有可弯曲、可卷曲、可压缩或可拉伸等能力,能满足人体或机器对设备形变要求,具有可穿戴、与皮肤紧密贴合、甚至可人体植入等功能,有望应用于移动通信、健康监测、人体仿生和学习娱乐等领域。柔性电子将从可弯曲、可卷曲器件向着可拉伸和人体皮肤共性贴合器件的方向发展,这对电子元件和电极电路等制作材料提出了新的挑战。近年来,一些具有本征柔性的导电材料,如金属纳米材料、碳纳米材料和有机导电聚合物等得到了快速的发展,为各类柔性电子器件的构筑提供了有力的支撑。另一方面,将传统的刚性功能材料设计成可拉伸的柔性几何结构也为柔性电子领域带来了新的解决方案。在新兴的柔性材料中,多孔结构材料因具有相对密度低、比强度高、比表面积高、重量轻、隔音、隔热、渗透性好等优点而被广泛关注。尤其是多孔材料可以实现良好的透光和透气性,以及可拉伸等性能,非常符合柔性电子器件的制作需求。本论文根据二维和三维多孔材料的结构和功能特点,利用呼吸图法和模板浸出法制备了柔性透明电极、可拉伸电极、透气性超薄可拉伸电极和透气性电介质等柔性电子材料,并探讨了它们在有机光电器件、拉伸传感器、生物电监测电极和压力传感器等方向的可能应用。本论文的主要研究内容和结果如下:（1）呼吸图法制备多孔柔性透明电极及在有机光电器件中的应用:针对自组装模板法制备金属网格柔性透明电极存在孔结构均一性不足这一问题,本论文提出以呼吸图法制备的多孔聚合物薄膜为掩模版,蚀刻铜薄膜制备二维蜂窝状结构的铜网格柔性电极。所制备的柔性透明电极具有较好的透光性和较低表面电阻率,透光率为83.5%的条件下,其表面电阻率为28.7Ω/sq,其金属线宽低于人眼分辨尺寸（<1μm）且不会产生莫代尔条纹干涉,雾度因子低于1%。通过沉积Ag层并通过紫外-臭氧（UV-Ozone）进行表面处理,调节柔性透明电极功函数,将其用于制备柔性有机太阳能电池。所制备的太阳能电池展示了2.04%的光电转换效率,与以氧化铟锡（ITO）为电极的器件的性能相近。此外,该金属网格柔性透明电极也可应用于制备柔性有机发光二极管,显示了它在有机光电器件中的应用潜力。（2）呼吸图法制备多孔金属薄膜可拉伸电极及在拉伸传感器中的应用:金属网格是一种具有可拉伸性的几何结构,可以将其与弹性衬底复合制备成可拉伸电极。本研究将呼吸图法制备的金属网格结构转移到聚二甲基硅氧烷（PDMS）衬底上,制备出具有二维蜂窝结构的银网格可拉伸透明电极。这种透明可拉伸电极的表面电阻率为26Ω/sq,透光率为79%,最大伸长率为35%。以该电极制备的拉伸传感器具有很高的灵敏度,在0-15%拉伸范围内,其电阻变化和拉伸率成线性关系,应变系数达到14.3。且组成电极的蜂窝状金属网格结构为“多晶”结构,具有各向同性,因而该传感器具有全向型测试能力。该传感器在实时检测手指和肌肉运动、检测固定频率甚至复杂的机械周期机械振动（比如敲击玻璃产生的震动）等方面均展现了高灵敏度和快速响应能力。（3）呼吸图法制备多孔透气性、超薄、可拉伸电极及在生物电监测中的应用:表皮电子器件在长期穿戴中需要具有良好的透气性,而传统的无孔隙衬底不具备这种特性。本论文通过呼吸图法制备了具有通孔结构的二维多孔热塑性聚氨酯弹性体橡胶（TPU）薄膜,并通过浸涂法的在其表面负载银纳米线制备成透气、超薄、可拉伸电极。这种电极具有良好的透气性,在环境温度35℃,相对湿度40±5%RH的条件下,其水蒸气透过性达到23 mg/cm2·h。同时,它具有7.3Ω/sq的表面电阻率和61%的透光率。在拉伸条件下,其电阻变化具有“可编程”特性。该透气可拉伸电极的超薄特性使它能够与皮肤进行紧密接触,从而可以提升监测生物信号的质量,并提升长期佩戴的舒适度。在心电图（ECG）、肌电图（EMG）监测中,该电极获得的信号可以和商用Ag/Ag Cl电极相媲美。同时,它作为自电容模式的触摸传感器的电极也具有极佳的应用表现。（4）模板浸出法制备多孔介电弹性体及在压力传感器中的应用:针对于电容式柔性压力传感器缺乏透气性的问题,本论文利用模板浸出法制备出一种具有高介电常数的三维多孔介电弹性体。该三维多孔介电弹性体由石墨粉体/钛酸钡/聚二甲基硅氧烷（Graphite/Ba Ti O3/PDMS）混合材料组成,具有高介电常数、高透气性和低压缩模量等优点。它的相对介电常数达到了34,且其在压缩过程中,介电常数随之上升。在环境温度35℃,相对湿度40±5%RH的条件下,水蒸汽透过性达到了17 mg/cm2·h。将Graphite/Ba Ti O3/PDMS三维多孔介电弹性体应用于电容式的压力传感器,实现了具有更灵敏的压力传感。同时,高介电常数也有利于减少电容式压力传感器的工作面积,使我们能够在指甲盖大小的面积上制备出6×6的
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