柔性传感器能够把外界刺激转变成为电信号,在交互式人机界面、可伸缩电子设备、三维印刷传感器和数字触觉系统等领域引起了广泛的关注。然而,传统的柔性传感器通常检测范围比较小或者灵敏度低,无法满足其在软体机器人、柔性电子器件中的应用。双网络(DN)水凝胶由两个具有不对称结构的交联网络组成,第一个硬而脆的网络与第二个软而韧的网络强烈缠结和相互贯穿,使其表现出非常高的强度和韧性。基于此,本文分别制备了海藻酸钠纳米纤维/氧化石墨烯/聚丙烯酰胺纳米复合DN水凝胶和琼脂/氯化钠/聚丙烯酰胺DN水凝胶,主要围绕如何改善水凝胶的力学性能和导电性能等开展了一系列的研究工作。(1)将氧化石墨烯加入到海藻酸钠纳米纤维和聚丙烯酰胺的DN水凝胶中,制备了纳米复合导电DN水凝胶用作可穿戴柔性传感器。制备的DN水凝胶具备非常好的力学性能,包括良好的拉伸性能(3370%)、较高的强度(0.54 MPa)和较高的抗压强度(4.4 MPa)。水凝胶温度传感器在25-65°C的温度范围下具有2.0%/°C的高灵敏度,并且具有良好的循环稳定性。水凝胶应变传感器在拉伸应变为2000%时具有较高的灵敏度为4.2。应变传感器可在0.5 V的低压下检测到0.02%的极小应变。应变传感器也显示出快速的响应时间(～0.25 s)和长时间的稳定性。研究表明,该应变传感器可以监测人体较大的肢体运动和较小的肌肉运动。(2)从模仿人体皮肤出发,采用琼脂、氯化钠和丙烯酰胺为原料,制备了离子导电DN水凝胶。琼脂网络作为第一网络,聚丙烯酰胺作为第二网络,双重网络结构保证水凝胶高强高韧的力学性能。所制备的水凝胶具有高透明性、高抗拉强度(400kPa)、高抗压强度(2.7 MPa)、高拉伸性(1920%)等特点。由于琼脂独特的热可逆性质,可以打印出各种形状。氯离子和钠离子的存在使得水凝胶具有良好的导电性能,水凝胶呈现出较高的应变灵敏度(GF=2.1),并且该水凝胶表现出非常好的循环稳定性。此外,水凝胶导体具有极宽的应变灵敏度窗口(0.5%-1600%)和较低的工作电压(0.08 V),从而可以快速、准确地监测人体的微小运动和大运动。