近年来,形状记忆聚合物(SMPs)及其纳米复合材料作为新兴智能材料的重要分支,悄无声息地推动着智能化社会的发展。将SMPs与导电纳米物质进行复合是当前备受关注的研究热点之一。纳米物质赋予了SMPs刺激响应功能如响应光、电、湿气等等,同时实现驱动过程的自传感,通过电信号的改变实时反馈形变过程。本文主要研究自传感的形状记忆复合材料(SMCs),以形状记忆聚氨酯(SMPUs)作为柔性聚合物基底,选用银纳米线(Ag NWs)、碳纳米管(CNTs)和石墨烯(Graphene)等作为导电纳米填料。通过对导电网络结构进行设计,构建出三种电/光响应SMCs体系,重点研究复合材料的导电网络、形状记忆驱动及传感等性能。主要研究工作如下:(1)采用界面自组装方法构建出Ag NWs的有序导电网络;结合转移法将该导电网络嵌入SMPU柔性基底中,制备出双层结构的电响应SMCs。通过SEM和DSC表征复合材料的微观形貌和热学性能。实验发现,与无序Ag NWs导电网络相比,有序Ag NWs-SMPU复合材料的导电性能和焦耳热效应均得到增强,同时具备良好的电热重复性。而且,复合材料在低导电填料含量下(4.35 wt%)实现了低电压(2 V)的快速(25 s)形状记忆驱动,并对该过程自传感的电阻变化(R_c)展开研究。所有性能均表明,通过对Ag NWs导电网络进行结构设计,可以实现自传感电响应SMCs的低电压快速驱动。(2)将CNTs和Graphene的混合纳米碳材料真空沉积在静电纺丝SMPU的微纳米纤维无纺布上,制备出具有三维层级结构的近红外光(NIR)响应复合材料。用SEM、DSC和ATR-FTIR表征和分析复合材料的微观形貌及结构。纳米碳薄膜为SGC复合材料提供良好的导电性以及基于微裂纹的应变传感功能;在此基础上将复合材料作为应变传感器对人体运动进行监测。对复合材料的光热性能与形状记忆驱动作进一步研究。将拉伸固定50%的复合材料暴露在NIR刺激下,即有-1530的R_c,表现出高灵敏的自传感。将复合材料作为自传感驱动器,设计了仿机械手动作如牵引、提升重物等,这些过程伴随电阻信号的传递,实现了驱动与传感一体化。(3)将CNTs超声附载在静电纺丝SMPU纤维表面,随后结合真空抽滤工艺,将Ag NWs-CNCs薄膜沉积在多孔纤维布上,制备出非对称导电结构的NIR响应复合材料。基于非对称结构,AC-e SC复合材料实现了高度可拉伸(100%)和高传感灵敏(R_c为99576),很好地解决了拉伸范围和传感灵敏度之间的矛盾。用SEM、DSC和Micro-FTIR表征复合材料的微观形貌及非对称结构,并对复合材料特殊传感机制和非对称结构进行深入研究和详细解释。AC-e SC复合材料的双面性,导致了金属层与碳层的水接触角、线性伏安和光热效应等性能均表现出截然不同的结果。而且,形状记忆驱动由于非对称结构,表现出差异化以及可控性,同时实现了高灵敏的自传感。该非对称结构方法为可拉伸、高灵敏驱动器的制备提供了新的研究思路。