液态金属镓（Ga）是一种熔点为29.76℃,室温下具有流动性的金属单质。由于兼具传统固体金属材料优异的导热性、导电性与液体低粘度、流动性好等优点,以及相较于其它室温液态金属所不具有的生物相容性与稳定性,液态金属镓及其合金成为柔性电子、软机械和生物医用材料等新兴领域的理想候选材料之一。水凝胶是一种含水量大于50%,具有和细胞外基质类似的三维网状结构的高分子材料。由于优异的生物相容性和可调节的功能性如导电性、刺激响应性、粘附性等,水凝胶成为液态金属在这些热门领域的有力竞争者,因此结合液态金属与水凝胶优点的复合材料也备受期待,但两者之间的界面问题使得目前难以见到此种复合材料。本文从液态金属Ga易分散性和富电子性以及表面氧化层富含羟基等特性出发,通过超声过程中Ga表面原位聚合、构建纳米尺度双网络水凝胶等方法,显著改善了液态金属与水凝胶之间界面问题,并完成了以下工作:（1）通过在海藻酸钠（Alg）溶液中超声制备Ga纳米粒子（GaNPs）的同时引发N-异丙基丙烯酰胺（NIPAM）单体温敏悬浮聚合,一步制备出具有快速温度响应性溶胶-凝胶转变（响应温度为32℃）、快速红外响应性、能在溶液中稳定14天以上、具有温度响应性导电能力（从40℃降至0℃电阻变化率可达150%以上）的GaNP/Alg-PNIPAM纳米凝胶。（2）通过在Alg溶液中超声制备的GaNPs对过硫酸铵（APS）的催化作用在30 min内快速聚合羟乙基丙烯酰胺（HEAA）单体,与聚乙烯醇（PVA）生成拉伸强度2 MPa以上、韧性10 MJ/m~3以上、撕裂能10000 J/m~2以上的强韧的可自发形成双层膜结构的GaNP/PHEAA-PVA纳米复合凝胶水凝胶,并通过流变仪表征其凝胶过程,首次应用Chambon-Winer法则（CW法则）确定双网络水凝胶的双凝胶点,此外还验证GaNPs对聚合反应过程以及凝胶结构的影响。（3）通过制备GaNP/PVA甘油-水混合凝胶探究溶剂环境对GaNPs的影响,证实了甘油可有效保护GaNPs,使其在100℃以上仍不会在2 h以内氧化,大幅度提高了GaNP的可加工性和耐用性。全文共图46幅,表7个,参考文献102篇。