柔性应变传感器是一类将机械信号转换为可记录电信号的传感器,因其灵活性高、柔韧性好和尺寸小等特点而备受关注,在电子皮肤、仿生材料、软机器人和健康监测等方面具有广阔的应用前景。水凝胶基柔性应变传感器通过二维纳米填料的添加使其原有性能大幅度提升并获得了多种与众不同的性能。对于水凝胶柔性应变传感器的研究应用仍然处于起步阶段,仍存在很多等待解决的关键科学问题。比如部分二维纳米填料稳定性差,这降低了材料的使用寿命;水凝胶缺乏自愈合能力从而限制了其应用范围,材料缺乏黏附能力,使得其无法与皮肤紧密贴合。因此本文首先将绿色环保的PVA材料作为聚合物骨架,引入MXene提升材料的机械性能及导电能力,通过聚阴离子盐CMC对MXene表面进行包裹从而达到抗氧化的效果,向体系中引入硼离子与羟基成动态硼酯键从而使材料获得自愈合的能力,并且该材料显示了与多种材料表面出色的黏附能力,并研究了水凝胶基柔性应变传感器的传感性能及传感应用。随后,为了解决水凝胶材料依旧存在易失水、低温下易结晶等问题,这在极大程度上限制了其使用条件。在接下来的工作中我们使用共晶溶剂代替了水凝胶中的水,不单单获得了多环境稳定性,同时由于共晶溶剂的钝化能力保护了MXene防止其氧化,从而达到了延长材料使用寿命的目的,并且引入天然物质丝素蛋白（SF）作为增强材料提升机械性能,同时动态硼酯键的引入使得材料获得自愈合能力。论文主要研究内容和结果总结如下:1.用于应变传感器的自愈合,强粘附和抗氧化MXene增强的导电水凝胶我们开发了一种基于硼-酯键的动态自愈合水凝胶体系,同时实现了MXene对羧甲基纤维素钠（CMC）聚阴离子盐的抗氧化保护。通过聚乙烯醇（PVA,P）和聚丙烯酸（PAA,P）交联得到聚合物主链,用CMC和硼酸盐改性MXene（MCB）作为纳米填料,PPMCB水凝胶可在6h内自动愈合。通过CMC对MXene进行边缘包裹,解决了MXene易氧化的缺点。这种优异的抗氧化性能可以保证水凝胶在氧化处理45天后仍保持90%以上的力学性能和传感能力。此外,水凝胶对不同材料具有较强的附着力。基于PPMCB的这些独特特性,可以组装具有自修复和长期耐用性的柔性传感器。本研究为制备可用于柔性可穿戴设备的自修复导电MXene水凝胶提供了一种新的策略。2.MXene/丝素蛋白增强的PVA基共晶凝胶,具有优异的自愈能力和广泛的环境稳定性:设计,组装和传感器应用通过前一研究发现水凝胶基柔性应变传感器存在低温导致水分冻结以及高温水分挥发的问题。因此我们通过拥有优秀环境稳定性的共晶溶剂（DES）替代了水,并且以PVA为聚合物网络,以丝素蛋白（SF）和MXene增强,采用MXene插层DES法制备了e-Ti3C2Tx,解决了Ti3C2Tx易氧化的问题,通过引入动态共价键,设计并制备了一种超弹性自愈共晶凝胶。SF和2D纳米片的非共价交联效应使所制备的共晶凝胶具有超强的弹性和强度。制备的共晶共聚物的抗拉强度为7.63 MPa,断裂伸长率为1115.2%,高于大多数聚合物（＜1000%）。此外,共晶凝胶组装传感器具有0.61 S/m的高离子电导率和5.17 k Pa-1的高应变灵敏度。此外,共晶还表现出优异的自愈能力,可在10分钟内快速自愈。拉伸强度恢复到84.7%,断裂伸长率恢复到97.4%,在30%应变下,可在200次循环后传输稳定的电信号。