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导电水凝胶兼具优异的延展性和可调控的理化性质,在柔性可穿戴传感器领域受到了广泛的关注。然而传统水凝胶存在的机械性能差（强度、自恢复和抗疲劳）和耐寒性弱的缺点限制了其应用。此外,目前所报道的基于水凝胶的传感器多为应变传感器,监测类型较为单一,无法满足柔性可穿戴传感器的实际需求。针对这些问题,本文通过简单的浸泡法制备了多功能高强韧壳聚糖-聚N-羟乙基丙烯酰胺离子-氢键双物理网络水凝胶,并对其机械性能、抗冻性和传感性能进行了研究,主要内容如下:1、高强韧壳聚糖-聚N-羟乙基丙烯酰胺（CS-PHEAA）双物理网络水凝胶的构建及力学性能研究。首先基于氢键作用制备具有优异延展性的CS-PHEAA复合水凝胶,然后将其浸泡在硫酸钠（Na2SO4）溶液中形成CS离子交联网络进而制备得到壳聚糖-聚N-羟乙基丙烯酰胺离子-氢键双物理网络水凝胶（DN-Sul水凝胶）。CS离子交联网络和PHEAA氢键网络在水凝胶变形的过程中解离,发挥分散应力并消耗能量的作用,能够为水凝胶提供有效的能量耗散机制。两个网络的协同作用赋予DN-Sul水凝胶优异的机械性能:高拉伸强度（σb=4.48MPa）、高弹性模量（E=1.42 MPa）、超高韧性（T=22.28 MJ/m3）和压缩性（σc=46.50 MPa,εc=98%）。物理交联网络的可重建能力能够赋予水凝胶快速的自恢复性和优异的机械稳定性。拉伸后的DN-Sul水凝胶在室温下放置20 min后,其最大拉伸应力、弹性模量和耗散能的恢复效率分别达到99.2%、94.3%和83.1%。在多次循环拉伸和压缩过程中,DN-Sul水凝胶的机械性能（最大应力和耗散能）保持稳定。水凝胶优异的机械性能为其在柔性传感器、制动器和软体机器人等领域的应用奠定坚实的基础。2、多功能高强韧离子导电双物理网络水凝胶的构建及传感性能研究。将CS-PHEAA复合水凝胶浸泡在柠檬酸钠（Na3Cit）溶液中制备得到了机械强度更高且具有优异抗冻性的离子导电双物理网络水凝胶（DN-Cit水凝胶）。体系中部分离子参与CS离子交联网络的构建,达到增强DN-Cit水凝胶机械性能的目的。同时体系中的自由离子一方面通过离子迁移的方式赋予DN-Cit水凝胶优异的离子导电性,另一方面通过阻碍水凝胶体系中水分子间氢键的形成为DN-Cit水凝胶提供显著的抗冻性（-50°C）。与DN-Sul水凝胶相比,DN-Cit水凝胶表现出更加优异的机械性能（拉伸强度:5.56 MPa;弹性模量:1.70 MPa;韧性:23.23 MJ/m3;压缩应力:71.03 MPa）。由DN-Cit水凝胶组装的传感器具有高的应变灵敏系数（GF=6.90,εt=400%）和良好的监测稳定性（300次循环）,能够监测拉伸（10～400%）和弯曲（20～140°）变形以及大范围的压缩应变（0～80%）和应力（0～3.23 MPa）。该水凝胶传感器的应变灵敏系数和对压缩应变及应力的监测范围均超过目前大多数文献报道的离子导电水凝胶传感器。DN-Cit水凝胶可以作为一种柔性可穿戴传感器对人体的细微动作和关节运动进行监测。由于DN-Cit水凝胶优异的抗冻性和机械稳定性,DN-Cit水凝胶和DN-Cit水凝胶/铝片复合物传感器在低温下依然具有灵敏的响应性和良好的监测稳定性。