液晶弹性体（Liquid Crystal Elastomer,LCE）,在一定外界刺激下能够实现可逆形变,是一类典型的双向记忆形变材料,在柔性驱动器、人造肌肉以及仿生设备控制器等领域具有较好的应用前景。自1981年Finkelmann首次制备了LCE以来,其已经成为热门研究领域。但LCE尚未实现大规模的工业化应用,原因之一就是LCE（尤其是清亮点以上时）的力学性能较差。其断裂强度,弹性模量,致动应力以及抗疲劳性等无法满足实际应用场景的力学参数要求。针对上述问题,本论文对LCE材料（尤其是清亮点以上时）的力学性能进行了详细分析,探究了如何优化LCE材料力学性能。针对不同体系的LCE,分别设计了相应的优化方案,改善了传统LCE材料的断裂强度,弹性模量以及致动应力等力学性能;并通过引入液态金属纳米微滴,提升了LCE材料的抗疲劳性,为LCE更好的实现工业化应用提供了理论参考和实验依据。本篇论文的主要研究内容分为以下五个方面:（1）以一种典型的主链型LCE和一种典型的侧链型LCE为例,系统研究其相关力学性能,具体如下:制备了基于聚硅氧烷体系的侧链型LCE和基于丙烯酸酯体系的主链型LCE,并系统的表征了这两种类型LCE在不同温度下的应力-应变大小,弹性模量以及热刺激下的可逆形变和致动应力的大小。发现传统的主链型LCE的断裂强度以及弹性模量均远大于侧链型LCE;而且主链型LCE在热刺激下产生了的可逆形变量以及致动应力远大于传统侧链型LCE。即使是力学性能较好的主链型LCE,在一些诸如仿生人造肌肉等领域仍然无法满足其力学参数（弹性模量10-60 MPa）要求。诸如弹性模量以及断裂强度等力学性能不足已经成为限制LCE实现工业化应用的原因之一。（2）通过化学结构设计和聚合方法的优化,改善侧链型LCE的力学性能。合成了带有环氧基团的液晶单体和交联剂,使用硫鎓盐作为引发剂,通过光引发阳离子反应,用原位聚合交联法制备了环氧LCE材料。光引发阳离子聚合和传统自由基聚合相比,不受氧气影响且聚合物固化时体积收缩率小,因此得到的LCE材料力学性能较好。对制备出的LCE材料的液晶性和力学等性能进行探究和表征,发现其比传统的丙烯酸酯类或者聚硅氧烷类LCE材料具有更优异的力学性能。改善了侧链型LCE的力学性能。（3）通过物理掺杂补强材料的策略,改善传统主链型LCE材料的力学性能。在RM257液晶体系中掺杂碳纳米管（CNT）和碳纤维（CF）,分别制备了纳米管-LCE复合材料（CNT-LCE）以及碳纤维-LCE复合材料（CF-LCE）。研究发现,碳纳米管和碳纤维材料掺杂量对制备出的复合材料力学性能有影响,当这两种补强材料的掺杂比例达到5%质量分数的时候,对应的复合材料的力学性能达到最佳值;继续增加这两种补强材料会导致制备出的复合材料力学性能下降;碳纳米管的适量掺杂可以较为明显的提升LCE材料的断裂伸长率;碳纤维材料的适量掺杂可以明显改善LCE材料的断裂强度。（4）通过化学设计引入互穿网络结构,改善传统LCE材料的力学性能。在主链聚氨酯LCE（LCPU）网络中引入液晶聚丙烯酸酯热固性树脂（LCPA）,制备了互穿网络LCE（IPN-LCE）材料。其中的LCPU为主链型LCE,可以实现致动收缩行为;另一种交联密度较大的热固性LCPA充当框架的作用,保护第一种体系的熵形变并增强在清亮点以上的力学性能。这种互穿网络LCE材料在热刺激下能够实现较好的可逆收缩/膨胀,并表现出极大的致动应力、弹性模量和断裂强度。这种IPN-LCE材料全方面满足人工骨骼肌所有力学性能要求:驱动应力（大于0.35 MPa）、应变（大于40%）和弹性模量（大于10 MPa）。本文设计和制备出的IPN-LCE软质驱动材料能为LCE材料的实际工业应用提供可能的理论参考。（5）借助液态金属纳米微滴的流动性以及与含硫官能团的相互作用,将其引入到LCE网络中,提升液晶弹性复合材料的抗疲劳性。将液态金属（LM）纳米微滴引入到LCE网络结构中,制备出了LM-LCE复合材料。研究发现,LM-LCE复合材料有着优异的力学性能,具有大的可逆形变和较高的致动应力。该复合材料还具有超高抗疲劳性,能够承受上万次拉伸循环和数千次连续致动变形（在LCE领域）。除此之外,LM纳米微滴的引入,还使得这种LCE复合材料具有完全可逆的热/光驱动功能;以及在温和的条件下具有出色的自愈能力。这种材料可应用于制备高负载致动器,有望推动基于LCE的软致动器材料及其在其他领域的长期工业应用。