导电水凝胶具有良好的柔韧性和拉伸性,出色的导电性,近年来在可穿戴传感器,人造电子皮肤和软机器人等领域展示出了广阔的应用前景,因而备受研究人员关注。然而,现阶段大多数水凝胶材料往往存在机械性能低,无自愈合性等问题,严重限制了其在可穿戴应变传感器件领域的应用。因而,制造具有优异的韧性和良好自愈合能力的柔性水凝胶传感器仍然是一项巨大的挑战,并具有十分重要的意义。卡拉胶是一种从海洋红藻中提取的亲水性天然多糖,对K~+敏感,能够形成热可逆凝胶。在本论文中,我们将钾离子交联的卡拉胶网络引入到了疏水缔合聚丙烯酰胺水凝胶体系中,制备了一种具有双重物理交联结构的离子导电聚丙烯酰胺/卡拉胶双网络水凝胶。该水凝胶展示出了优异的力学性能,其断裂应力可达到796 k Pa,韧性可达到3978 k J/m~3,可与具有不同交联方式的其他双网络水凝胶相媲美。由于独特的可逆双重物理交联网络结构,该水凝胶还显示出了快速的自我恢复和良好的自愈合能力。此外,由于网络体系中导电离子的存在,该水凝胶还显示出了高导电性,其电导率可达到0.0376 S/cm。基于该水凝胶的应变传感器具有良好的稳定性和较高的灵敏度,在0%-100%的应变区域内GF=1.956。将其作为可穿戴传感器用于监测人体运动信号时,不仅可以监测手指、手腕、手肘和膝盖等大范围的人体关节运动,还可以对说话时微小的声带振动进行监测。聚丙烯酰胺/卡拉胶水凝胶集合了高拉伸性、韧性、自愈合性和导电等优异的性能,在可穿戴应变传感器领域展示出了巨大的应用潜力。我们坚信这种通过引入生物分子,构建双网络结构以实现增韧和自愈合的策略,将极大地拓宽水凝胶的应用范围,并为其在柔性电极材料,超级电容器和可穿戴设备等领域的应用提供新的思路。