随着材料学科的发展以及对材料性能的需求逐步提高,人们期望开发出能够对外界刺激做出一定程度的感知或反馈,即具有此拟生物体的智能材料.环境响应型智能材料可以定义为响应外界物理或化学刺激,诸如温度、pH值、光场、电场、磁场、以及应力等的变化,其自身性质发生可逆改变的材料.石墨烯由单层碳原子以蜂窝状排列而成是真正意义上的二维无机纳米材料,在光、热、电与机械强度等方面具有独特的性能.它的强度可达130 GPa,是已测试材料中最高的,其载流子迁移率达200000 cm 2·V-1·s-1,是目前已知的具有最高迁移率的锑化铟材料的两倍,超过商用硅片迁移率10倍以上,同时其具有超高的热导率(-5000 Wm-1K-1)以及光透过率(-97.7％).因此近年来石墨烯被广泛应用在透明导电膜等功能性材料的研究上.基于此我们开发出一系列石墨烯基智能材料,包括(1)以聚二甲基丙烯酰胺(PDMAA)、聚乙烯醇(PVA)及石墨烯作为"nanoblocks"构筑了PDMAA-PVA/石墨烯电极薄膜,并将其与聚偏氟乙烯(PVDF)压电纤维毡以三明治结构进行组装,制备得到一种柔性薄膜环境响应材料,在无外加电场情况下,可以实现薄膜的机械自愈合与压力响应.(2)以FeCl3·6H2O与氧化石墨烯(GO)作为前躯体,通过一步溶剂热的方法制备得到磁性功能化的Fe3O4/石墨烯纳米复合材料.100-200nm粒径的Fe3O4纳米微球均匀地分布在石墨烯纳米片层间与表面.复合材料的电导率达到1.011×102S·m-1,饱和磁化强度达到83.6 emu·g-1.(3)使用水热法将石墨烯与PNIPAAm分子链组装得到有机改性的石墨烯复合水凝胶材料.由于PNIPAAm分子链的掺杂,这种复合水凝胶具有温敏性能,在环境温度变化下能够发生可逆形变.(4)利用冰模板法抽滤制备得到自支撑的柔性石墨烯泡沫膜(RGOF). RGOF的三维多孔结构使其具有良好的弹性.基于石墨烯的热电效应,RGOF可对表面温度变化产生电学响应.在手指温度刺激下,RGOF表现出触敏现象.我们进一步组装了RGOF触摸板.RGOF触摸板可以检测手指接触的空间分布以及接触力的大小.(5)通过对石墨烯表面亲疏水官能团的改性以及对具有多种性质的石墨烯的可控组装制备成一种光响应水驱动的石墨烯致动薄膜材料,该薄膜表现出响应快,输出大,可恹复等一系列优异性能,是一种潜在的人工肌肉材料.鉴于以上石墨烯基智能材料在多个方面较传统智能材料表现出优异的性能,我们相信石墨烯基智能材料将在多个领域得到广泛应用,特别是推动下一代可穿戴产品的开发与应用.