近年来水凝胶在柔性传感领域的应用引起了研究人员的广泛关注。在水凝胶中引入导电网络,不仅能利用水凝胶本身优异的拉伸性还可以赋予其良好的导电性,可用于监测人体健康和运动信号。聚乙烯醇（PVA）水凝胶因为良好的生物组织相容性、低毒性和弹性而被报道广泛应用在生物医学等领域。然而,包括聚乙烯醇水凝胶在内的导电水凝胶普遍存在机械性能差、在低温环境易冻结的问题,从而限制了其在很多场合的应用。另外,当水凝胶应用在组织工程、软机器人和电子皮肤等领域时,往往对水凝胶的三维结构设计、尺寸精度和分辨率有更高的要求,而用模具法制备的水凝胶很难满足要求。针对上述问题,本文利用芳纶纳米纤维对聚乙烯醇有机水凝胶的增强作用,开发了一种高强高韧的导电有机水凝胶,探究有机水凝胶的增强机理,并在此基础上赋予有机水凝胶良好的导电性、抗冻性和三维结构的设计能力,为高强水凝胶的设计和功能化应用提供新思路。本文的主要研究内容如下:（1）以刚性的芳纶纳米纤维（ANF）作为填料,引入聚乙烯醇（PVA）网络结构中,通过多次冷冻解冻和溶剂置换方法制备了含DMSO/H2O混合溶剂的PVA-ANF有机水凝胶。研究发现,随着ANF含量的增多,PVA-ANF有机复合水凝胶力学性能显著提高,在ANF含量为3%时力学性能最好。通过红外光谱、流变等测试证明了ANF和PVA之间存在强氢键相互作用,这为PVA复合水凝胶提供了额外的能量耗散机制;通过结晶度测试证明ANF的增加促进了PVA的结晶。这两方面的因素是PVA-ANF有机复合水凝胶力学增强的主要原因。（2）考察了PVA-ANF有机复合水凝胶中混合溶剂DMSO/H2O的比例对有机水凝胶力学性能的影响。随着二元溶剂中DMSO含量的增加,PVA有机水凝胶的拉伸强度、弹性模量和韧性均有提高。这是因为DMSO的引入使PVA和水分子之间的相互作用减弱,PVA分子链之间的氢键作用增强,从而提高了有机水凝胶的力学性能。我们通过分子动力学模拟探究了PVA分子链间氢键和氧原子径向分布函数在不同DMSO含量的溶剂中的变化,验证了这一机理。（3）通过含氯化钾盐的二元有机溶液浸泡法制备了PVA-ANF离子导电有机水凝胶,其离子电导率在2.63 S/m-4.92 S/m范围内可调。基于此导电有机水凝胶制备了柔性应变传感器件用于监测人体不同部位的运动。研究了PVA-ANF有机水凝胶的抗冻性能,由于在凝胶中引入了DMSO,该复合水凝胶的冰点降低至-50℃,并在-40℃到-80℃度温度范围内仍然具有良好的离子电导率。另外,通过3D打印技术制备了尺寸精确、具有复杂三维结构的PVA-ANF有机水凝胶,证明了该高强导电有机水凝胶的可3D打印加工性。