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本发明涉及一种基于石墨烯纳米墙的柔性温度传感器及其制备方法，该温度传感器包括聚合物和石墨烯纳米墙，聚合物复合在石墨烯纳米墙的下表面或嵌入在石墨烯纳米墙的上表面。其制备方法是将由管式CVD制备的石墨烯纳米墙用聚合物复形转移的方法转移后，形成石墨烯纳米墙/聚合物双层结构，然后用银浆刷涂等方法连接石墨烯纳米墙两端和银或其他金属导线作为电极，还可以旋涂上层聚合物，形成聚合物/石墨烯纳米墙/聚合物三层结构。本发明提供的石墨烯纳米墙/聚合物复合材料温度传感器具有结构简单、加工方便、灵敏度高、重量轻，柔性和生物兼容性好等优点，在仪器仪表、光电器件、柔性电子皮肤等领域有着非常好的应用前景。