近年来,随着电子皮肤、人体运动监测、临床诊断和人机交互的迅猛发展,柔性可穿戴传感器引起了人们的极大兴趣。导电水凝胶传感器具有优异的柔韧性、生物相容性、组织相似性及良好的传感性能,已成为柔性传感器领域的热点研究。但是,导电水凝胶传感器常常存在强度低、稳定性差、粘附性差、使用寿命短、制备过程复杂等问题,大大限制了其进一步的应用。为了解决上述导电水凝胶传感器存在的问题,本论文设计了具有高强度、自愈合、抗冻保湿、高粘附性等性能的四类导电水凝胶,制备水凝胶柔性传感器。研究了导电水凝胶的结构与性能的构效关系及其对人体运动、生理活动的的检测效果。主要内容为:1.高强度ANF-PVA/PANI水凝胶柔性传感器的制备及性能研究针对柔性传感器水凝胶中力学强度与高灵敏度难以兼容的问题,本文利用溶剂交换法制备了芳纶纳米纤维-聚乙烯醇（ANF-PVA）水凝胶,以此为模板,通过原位聚合聚苯胺（PANI）,合成了新型导电ANF-PVA/PANI水凝胶。对ANF-PVA/PANI水凝胶的结构和性能进行了系统的研究,结果表明:利用导电PANI和ANF-PVA之间的氢键及π-π共轭作用,构建了稳定的ANF-PVA/PANI网络。优化得到的ANF-PVA/PANI水凝胶传感器具有优异的拉伸强度（2.4 MPa）、断裂伸长率（140%）和高灵敏度（灵敏度系数,GF=39）,能够稳定、多次（1000次）的测试应变的变化。该水凝胶传感器可以精确地监测人体的关节、脉搏、鼓嘴、吞咽和说话等活动。研究结果为设计兼具高力学性能和灵敏度的可穿戴柔性传感器的设计提供了新的方法。2.自愈合OSA/PACA/Fe3+水凝胶柔性传感器的制备及性能研究围绕柔性传感器水凝胶难以兼具优异的力学性能和良好的自愈合性能的问题,本文通过简单的一锅法合成了氧化海藻酸钠（OSA）/聚（丙烯酰胺-共-丙烯酸）（PACA）/Fe Cl3(OSA/PACA/Fe3+)离子导电水凝胶。利用OSA和PACA之间的亚胺键和氢键,以及PACA、OSA和Fe3+之间的配位作用,构建了具有多个动态键的OSA/PACA/Fe3+水凝胶。研究了OSA/PACA/Fe3+水凝胶构效关系。研究结果表明:优化的OSA/PACA/Fe3+水凝胶其断裂伸长率为830%、拉伸强度为0.37MPa,经历12 h的愈合时间后,其自愈合效率可以高达90%。OSA/PACA/Fe3+传感器具备可控的导电性（0.0145～0.0993 S/m）和高拉伸灵敏度（GF=7.8）,能够准确、稳定地检测人体运动和生理刺激。研究结果为设计兼具优异自愈合性能和机械性能的水凝胶提供了新的途径。3.抗冻保湿OSA/PAm/PMXene/Gly水凝胶柔性传感器的制备及性能研究针对柔性传感器水凝胶在高温或低温中难以保持稳定的机械性能、粘附能力和灵敏度等问题,本文以甘油（Gly）和水为混合溶剂,在聚多巴胺（PDA）-Ti3C2TX（二维过渡金属碳化物/碳氮化物）（PMXene）、氧化海藻酸钠（OSA）和聚丙烯酰胺（PAm）存在下,通过简单的一锅法制备了OSA/PAm/PMXene/Gly导电水凝胶。Gly和水之间的氢键,提高了水凝胶在高低温下（-20～60℃）下的机械稳定性和传感性能。设计出的OSA/PAm/PMXene/Gly水凝胶传感器具有优异的力学性能（断裂伸长率为1037%,拉伸强度为0.17 MPa）、高灵敏度（GF=2.2）和优异的粘附力（与猪皮的粘附强度17.3 k Pa）,并且在高低温下（从-20到60℃）具备高传感稳定性,能够在很宽的温度范围内稳定地检测人体不同的运动。研究结果为可穿戴柔性传感器在极端环境温度下的使用提供了新的解决方案。4.快速聚合多功能BCW-TA/PAA/Fe3+/Gly水凝胶柔性传感器的制备及性能研究围绕如何通过简单快速的方法制备多功能导电水凝胶的问题,本文基于单宁酸（TA）-Fe3+和甘油（Gly）的催化体系,在室温下通过活化过硫酸胺（APS）快速聚合了具有高强度、自愈合和粘附性的细菌纤维素纳米晶须-单宁酸/聚丙烯酸/Fe3+/甘油(BCW-TA/PAA/Fe3+/Gly)水凝胶,系统研究了BCW-TA/PAA/Fe3+/Gly水凝胶的构效关系。Fe3+与TA发生氧化还原反应,TA上的邻苯三酚基团转化为半醌/醌,Fe3+还原为Fe2+。同时,半醌/醌基团和Fe2+可以在室温下活化APS,产生大量硫酸根自由基,从而引发AA单体发生快速自由基聚合。此外,Gly能够促进AA进行自动加速,进一步提高了AA的聚合反应速度。优化后的BCW-TA/PAA/Fe3+/Gly水凝胶传感器具有高机械性能（断裂伸长率为1950%,拉伸强度为0.203 MPa）、优异的自愈性能（6 h后的自愈合效率为91%）、良好的灵敏度（在1200～1900%应变范围内GF为5.2）,宽工作温度范围（-20～60℃）。该水凝胶传感器同时具有良好抑菌和生物相容性,可以直接粘附在皮肤上,用以监测人体不同幅度的肌肉运动和生理活动。研究结果为快速制备多功能柔性水凝胶传感器提供了技术基础。