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刺激响应水凝胶是一类对于外部刺激,如温度、pH、离子强度、光、电、磁等,可做出相应物理性能、化学性能、空间结构及形状变化的水凝胶材料。刺激响应水凝胶在组织工程支架、药物递送载体、伤口敷料、人工肌肉等生物医学领域的实际应用往往受限于其较差的力学性能。本论文采用离子交联的方式,针对两种代表性的刺激响应水凝胶材料,分别是基于聚（N-异丙基丙烯酰胺）的温敏性水凝胶和基于壳聚糖的pH响应水凝胶,通过结合纳米粒子和离子交联,制备出了具有良好力学性能的水凝胶材料。首先,以无机纳米粒子和阴阳离子作为交联剂,制备得到了具有高强度、高弹性模量和高韧性的水凝胶;其次,通过调控物料比及后处理离子的浓度与类型,来调控水凝胶的力学性能及内部结构。基于聚（N-异丙基丙烯酰胺）的水凝胶是目前研究最为广泛的温敏性水凝胶材料。本论文采用纳米黏土作为物理交联剂,首先通过简单的自由基共聚,制备得到单物理交联的聚（N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸钠）水凝胶,然后将该单物理交联水凝胶浸泡在不同浓度的三价铁离子水溶液中3h,最后浸泡在去离子水中24h,最终得到了一种具有优异拉伸及压缩强度、高弹性模量及高韧性的双交联温敏性水凝胶。进一步通过调控纳米黏土的含量、丙烯酸钠的浓度、三价铁离子的浓度,或采用不同类型的离子交联剂如Ca2+、Al3+来调控水凝胶的力学性能。在最佳条件下,该水凝胶的断裂拉伸强度可达到1.1MPa,弹性模量可达到1.4MPa,韧性（以拉伸应力应变曲线下面积表示）可达到1.3MJ/m3,交联密度可达到202mol/m3。这种具有良好力学性能的温敏性水凝胶在药物递送、组织工程支架等领域具有潜在的应用前景。壳聚糖作为一种经甲壳素脱乙酰化得到的天然聚电解质,常被用于制备pH敏感性水凝胶。然而传统的壳聚糖水凝胶往往面临着力学性能差的缺点。本论文首先制备了一种表面修饰有大量乙烯基的二氧化硅纳米粒子,通过该纳米粒子与丙烯酰胺的自由基共聚,制备得到半互穿网络（单网络）的壳聚糖/聚丙烯酰胺水凝胶,然后利用壳聚糖侧链质子化的氨基带有正电的特性,将该半互穿网络水凝胶浸泡在碳酸钾水溶液中,利用碳酸根离子与质子化氨基的静电相互作用以及碱性条件下壳聚糖微晶结构的形成,最终制备得到了一种双网络壳聚糖/聚丙烯酰胺水凝胶。该水凝胶的断裂拉伸强度可达到3.85MPa,弹性模量可达到1.57MPa,断裂韧性可达到5.41MJ/m3。由于聚合物的黏弹性,在循环拉伸的过程中,该双网络水凝胶出现了明显的滞后与力学内耗现象,其耗散能量的比例达到了93%。此外,通过调控壳聚糖的浓度或碳酸钾水溶液的浓度,该双网络水凝胶的力学性能实现了高度可调。最后,以上述单网络壳聚糖/聚丙烯酰胺水凝胶为基础,采用不同的阴离子水溶液如柠檬酸根、磷酸氢根、硫酸根、磷酸二氢根、硫代硫酸根、丁二酸根水溶液,制备出了力学性能差异性较大的双网络水凝胶,并通过X-射线衍射及含水量测试表明不同阴离子交联水凝胶力学性能的差异性来源于阴离子电荷数及阴离子水溶液的碱性强弱等两个因素。