智能响应性水凝胶作为一种能够对光、温度、p H、湿度、电场、磁场等物理或化学刺激做出响应,从而引起自身性质发生变化的智能材料,在开发如智能机器人、人工肌肉、结构元件、传感器和仿生智能器件等特定应用方面具有巨大的潜力。其中,刺激响应性形状记忆水凝胶通过可逆的形状变化实现可控驱动,已经引发了许多科研工作者关注,人们已经设计制备了双层水凝胶致动器、智能机器人软抓手、具有梯度响应的水凝胶等诸多可驱动器件。由于水凝胶内部含有大量的水,在受外力集中作用时难以产生有效的能量耗散,从而导致水凝胶的损伤。尽管几十年来人们已经开发了包括双网络水凝胶、纳米复合水凝胶、拓扑结构水凝胶在内的一系列增强水凝胶,但是制备同时具有高强度、高韧性以及刺激响应性的超分子水凝胶仍然具有很大的挑战。本文报道了一种操作简单且具有普遍适用性的策略制备了具有响应性的高强度可编辑形状记忆水凝胶。水凝胶在光学性质上表现出均匀透明的特性;在力学性能上表现出超高的强度和韧性,力学性质在宽范围内可调。利用傅里叶红外光谱分析了变温过程中水凝胶内部基团的相互作用,从分子层面上解释了甲基纤维素/聚甲基丙烯酸（MC/PMAA）水凝胶在完全物理交联的情况下仍然具有高强度的原因。同时监测了水凝胶合成过程中,络合物内部基团相互作用的变化,以及水分子在体系中的重要影响。此外,在MC/PMAA水凝胶内部掺入光热染料赋予了水凝胶光热响应功能,可实现远距离光控驱动。主要研究内容如下:（1）MC/PMAA水凝胶的制备:利用甲基丙烯酸和甲基纤维素之间强的氢键相互作用在水溶液中形成络合物沉淀,通过高速离心收集沉淀并可对其进行任意形状的塑造,采用一步光聚合的方法制备了高强度的MC/PMAA水凝胶。水凝胶的透过率可达87%,含水量在30wt%～50 wt%之间可调,可以在水下稳定存储而不会过度溶胀。（2）水凝胶的力学性能表征:分别考察了甲基纤维素的分子量和不同甲基丙烯酸含量对水凝胶力学性能的影响,水凝胶的力学强度随着MC分子量的增大而增大,随着甲基丙烯酸的含量增加而降低。水凝胶在室温下呈现玻璃态,在拉伸过程中存在明显的屈服点。在20oC到70 oC的温度范围内,水凝胶的拉伸应变、断裂应力和杨氏模量分别在95%～287%、20.1 MPa～6.5 MPa以及250 MPa～1.5 MPa的范围内变化。（3）水凝胶内部相互作用表征:利用红外光谱证明了MC和PMAA之间存在强的氢键相互作用,温度越高,氢键相互作用越弱;水含量高,氢键相互作用被削弱。（4）水凝胶的应用:水凝胶具有多重响应的形状记忆功能,利用光热效应可以远程驱动水凝胶形变;通过改变水凝胶局部位点的应力及水分布制备非平衡态水凝胶,在单一环境下实现了双重相反的形态变化。本文制备的MC/PMAA水凝胶同时具备高强度、高韧性以及多重刺激响应性,制备过程简单且具有普适性,为新型高强度水凝胶致动器的制备提供了一种新思路。