由天然高分子或合成高分子通过物理或化学交联形成的具有三维网络结构的水凝胶是一种特殊的“软材料”,它具有良好的亲水性与生物相容性,在生物医药、农业、组织工程、可穿戴传感器方面具有广泛应用。传统水凝胶由于机械性能较差以及功能性单一,无法满足人们对于材料多功能化的需求。向水凝胶体系添加功能组分赋予其特殊的导电性能、光学性能或力学性能是拓展水凝胶应用领域的一种有效方法。作为地球上最丰富的可再生资源之一,纤维素具有产量丰富、可再生可降解的特点。纤维素纳米纤维（Cellulose nanofiber,CNF）作为纳米纤维素的一种,具有较高的长径比及能通过分子间的相互纠缠形成三维网状孔径的特点,常作为增强相应用于增强复合材料的力学性能。于此同时,若能够对纤维素纳米纤维进行功能化修饰,可以使得水凝胶在力学性能提升的同时被赋予其他特殊功能。本研究将功能化改性的纤维素纳米纤维素引入基于硼酸酯键和席夫碱键双重交联的自愈合水凝胶体系中,采用“一锅法”制备了具有优异力学性能和导电性能的水凝胶,并将其应用于柔性传感器,为拓宽纳米纤维素复合导电水凝胶在可穿戴传感器中的应用提供了新思路。论文的主要内容与结果如下:（1）采用高碘酸钠对CNF进行选择性氧化,制备醛基含量为1.304±0.021 mmol/g、结晶度为63%的双醛基纤维素纳米纤维（DCNF）。将DCNF作为增强相的同时利用“席夫碱反应”使其与聚乙烯亚胺（PEI）交联,引入以4-甲酰基苯硼酸（Bn）交联聚乙烯醇（PVA）与PEI的凝胶网络中,构筑具有动态硼酸酯键和亚胺键的可快速自愈合的PVA-Bn-PEI-DCNF（PBPD）水凝胶。研究结果显示,DCNF的引入不仅有效提了水凝胶的力学性能,还增大了水凝胶的交联密度。当DCNF的质量分数为1.0%时,PBPD水凝胶的力学性能达到最佳,其最大应力可达4.61 kPa,断裂伸长率可达4014%。通过原位与非原位两种方法对PBPD水凝胶的自愈合性能进行考察,结果证明PBPD水凝胶具有良好的自修复能力,能够在水凝胶网络结构被破坏后,通过凝胶内部的可逆动态共价键快速重组恢复初始的网络结构。（2）以（1）所制备的PBPD水凝胶为基体,引入新型二维材料MXene,制备具有良好力学性能的自愈合导电水凝胶PVA-Bn-PEI-DCNF-MXene（PBPDM）。结果表明,MXene的引入除了能够赋予水凝胶良好的导电能力,还能提高水凝胶的力学性能。当MXene的质量分数为1.0%时,PBPDM水凝胶的力学性能和导电性能同时达到最佳。此时水凝胶的最大应变可达10.76 kPa,断裂伸长率可达1983%,电导率为2.07×10~5μS/m。基于该水凝胶制备的应变传感器具有良好应变灵敏性,灵敏因子GF随着应变的增加而逐渐增大。在应变检测范围0-1000%内,灵敏因子GF可分为三个线性响应区域,分别是0-400%（GF1=0.68）、400-800%（GF2=1.52）和800-1000%（GF3=2.94）。PBPDM水凝胶传感器可应用于人体运动和健康状态的监测,PBPDM水凝胶能够敏感的感知人体的各种运动（如手指和膝盖的弯曲运动）并将其迅速转化为电信号,并且传感信号具有良好的稳定性和可重复性。（3）以Bn交联PVA和PEI构建基于硼酸酯键和亚胺键的双重动态交联水凝胶网络,引入聚吡咯修饰的纤维素纳米纤维（PPy@CNF）构建了具有良好自愈合性能和导电性的PVA-Bn-PEI-PPy@CNF（PBP-PPy@CNF）纳米复合水凝胶。结果表明,当PPy@CNF的质量分数为0.8%时,水凝胶的力学性能最佳,其最大应力可达6.65 kPa,断裂伸长率可达2080%,电导率为2174μS/m。基于该水凝胶的电阻式传感器具有良好的稳定性和重复性,在应变检测范围0-800%内,灵敏因子GF可分为三个线性响应区域,分别是0-200%（GF1=2.82）、200-600%（GF2=7.15）和600-800%（GF3=12.85）,该传感器能有效检测人体不同部位的运动,可应用于可穿戴传感设备。