近年来智能纺织品取得了令人振奋的进展,智能织物能够从环境中感知刺激,并通过整合织物结构中的功能来对这些刺激作出反应。将传统纺织技术和纤维型人工肌肉相结合是实现纺织品智能功能的方法之一。但是,目前文献报道的用于制备人工肌肉的材料因为价格昂贵,制备涉及复杂的化学过程等缺点而难以进行商业化。相比之下,天然纺织纤维成本低、舒适性好,更能引起研究者的兴趣。本文基于蚕丝纤维吸湿后产生的巨大体积膨胀,通过对蚕丝纤维加捻、对折自捻合和热定型,分别制备了扭转和伸缩型蚕丝人工肌肉,并对其驱动性能及在智能织物等方面的应用进行了研究。本文的主要研究内容和结果如下:1.在室温下,通过在H₂SO₄溶液或NaOH溶液中浸泡的方式对蚕丝进行脱胶。其中,碱浸泡可以达到良好的脱胶效果,并且脱胶对蚕丝的结构、热稳定性和力学强度基本上没有影响。2.通过分子动力学模拟,证明了蚕丝蛋白中链-链氢键的减少导致了纤维的体积膨胀。除此之外,水还促进了蛋白二级结构中随机线圈向有序二级结构的转变。二维X射线衍射实验和蚕丝的吸水动力学实验也证实了这一转变。蚕丝的力学性质对湿度有很强的依赖性,湿度越大,断裂应力越小,断裂应变越大。3.双螺旋蚕丝扭转肌肉:对蚕丝纤维加捻后再对折使其自捻合可以制备出具有双螺旋结构的蚕丝扭转人工肌肉。当暴露在水雾中时,该蚕丝扭转肌肉提供了一个完全可逆的扭转行程,最大旋转速度和扭转角分别为1125 rpm和547°/mm,同时提供63.0 mN m/kg的力矩。可以通过改变加捻密度、负载、水雾浓度、pH和蚕丝根数等方式调节蚕丝扭转肌肉的驱动性能。4.单股蚕丝扭转肌肉:通过对加捻的蚕丝纤维进行热定型的方式制备了结构稳定不退捻的单股蚕丝扭转肌肉。进一步研究了热定型对蚕丝纤维结构和力学性质的影响。单股蚕丝扭转肌肉对湿度非常敏感,本文研究了该肌肉在不同湿度下的驱动性能,并对驱动产生的扭转角进行了理论计算,计算结果和实验结果比较吻合。5.卷绕型蚕丝伸缩肌肉:在双螺旋蚕丝扭转肌肉的基础上,经过进一步的卷绕和热定型即可获得卷绕型蚕丝伸缩肌肉。蚕丝伸缩肌肉的驱动性能可以通过改变肌肉手性、加捻密度、弹簧系数和线圈间距来调节。湿度增加时,同手性肌肉通过收缩来实现驱动,而异手性肌肉通过伸长来实现驱动。随着加捻密度、弹簧系数或湿度的增加,蚕丝伸缩肌肉的最大变形单调增加。当环境湿度从20%变化到80%时,蚕丝伸缩肌肉的收缩率为70%。弹簧系数为4.5的蚕丝伸缩肌肉收缩驱动时的最大做功为1.9 J/kg,足以满足其作为智能织物的应用。6.利用蚕丝人工肌肉实现了包括智能窗户、柔软机器人、天然湿度计和智能织物的应用。其中,智能织物在水分和热量管理方面将带给人类不一样的体验。智能织物感应到穿着者的汗水后能够立即做出反应,缩短长度（45%）,便于穿着者散热,增加皮肤和织物之间的舒适性。