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模拟人体皮肤特性的电子皮肤（E-skin）在可穿戴电子、医疗监控、人工智能等领域中有着广泛的应用,是目前最热门的研究方向之一。由于器件的能源供应问题严重制约了电子皮肤的灵活性和可拉伸性,本文开发设计了一种以聚丙烯酰胺（PAAm）离子水凝胶为基体的透明柔性自供电电子皮肤,依靠离子水凝胶耦合离子电流和电子电流的能力,能够同时实现触觉传感和能源收集功能,且经过硅烷偶联强化的界面保证了器件在极端环境下的性能以及长时间存放后的寿命。其中离子水凝胶采用添加了Li Cl和海藻酸钠（SA）后的PAAm-SA-Li Cl杂化离子水凝胶,该水凝胶拥有超高的透明度（可见光波段平均透过率89.39%）、优秀的机械性能(最大拉伸比λc≈14、弹性模量E=15.85 k Pa、断裂能Γ=687.26 J·m-2)以及极低的电阻率（0.13Ω·m）;而且还不易失水,在干燥环境（25℃,RH=20%）下裸露放置3天后质量剩余90.8%。使用聚二甲基硅氧烷（PDMS）和3M VHB（Very High Bond）弹性胶封装离子水凝胶后得到的柔性透明的PDMS e-skin和VHB e-skin拥有良好的可拉伸性,最高分别能拉伸至原长的250%和800%。两种电子皮肤均能依靠单电极摩擦纳米发电机（TENG）结构实现机械能收集;以尼龙作为摩擦层时,VHB e-skin最高能获得约100 V的开路电压、1.5μA的短路电流以及23 n C的短路电荷量,PDMS eskin最高能获得约150 V的开路电压、2μA的短路电流以及45 n C的短路电荷量。在两者中,PDMS e-skin拥有更优秀的循环输出能力,经过人体皮肤以及尼龙的3000次接触分离循环后,其输出性能均未出现明显损耗。依靠离子水凝胶-弹性体结构的电学特性,PDMS e-skin能够实现多种原理的应变以及应力传感,其中基于TENG输出特性的电压式传感拥有0.017 k Pa-1的灵敏度,能够感知从1.5 k Pa到60k Pa的外界压力。针对离子水凝胶和疏水的PDMS之间无法实现有效界面连接的问题,本文采用氧等离子体处理以及硅烷偶联处理对PDMS进行表面改性。结果显示氧等离子体处理能在PDMS表面形成亲水层,并使PDMS与水凝胶之间的界面韧性由0.4J·m-2提高到3.0 J·m-2。然而氧等离子体处理存在着明显的时效性,因此在其基础上对PDMS表面进行功能性硅烷修饰,能够使PDMS与水凝胶之间通过化学锚定产生更稳定的连接效果,界面韧性能达到31.2 J·m-2。界面经过硅烷偶联强化后,PDMS e-skin的抗失水性能以及耐高温性能得到了显著的提高,室温下放置108 h后剩余质量为97.6%,80℃加热1 h后质量仍剩余96.2%。此外,界面强化后的PDMS e-skin还拥有更加稳定的电学输出和优秀的存放寿命,接触分离循环5000次以及室内放置20天后,器件均能维持峰值的输出性能。经过改进的PDMS e-skin显示出了优越的输出稳定性和耐用性,可以在不干扰光学信息通讯的前提下实现能量收集和触摸感应,在柔性机器人和可穿戴柔性电子等领域有着潜在的应用前景。