在科学技术不断进步的现代社会,人类追求更高效更舒适的生活模式,随着多种多样的柔性材料的出现与研究,对柔性材料的应用已经开始渗透到人们的日常生产和生活中,如软体机器人领域、汽车领域、水利工程等。柔性材料最主要的特征在于能够承受一定的外力作用后,产生伸缩、弯曲、扭转变形后而不被破坏,能够保持性能。相对于传统的刚性结构能够实现与复杂环境的良好交互。由此看来,优异的力学性能对于柔性材料至关重要,柔性材料的强韧化是其实现应用价值的重要前提。水凝胶作为一种含水量较高且性质柔软的材料,具有很好的应用前景,但是传统水凝胶的机械强度低,韧性差,这极大限制了水凝胶在多种领域中的应用。自然界章鱼触手分级定向排列的肌肉纤维结构给了我们灵感,通过在柔性材料的微观结构中引入仿生结构来提升柔性材料的力学性能。本论文主要就水凝胶柔性材料的强韧性提升做了两项工作。第一项工作,我们选取了海藻酸钠（SA）和聚乙烯醇（PVA）作为水凝胶合成的原材料,通过调整传统的互穿网络PVA/SA水凝胶的成型工艺,引入受限干燥的方法,制备了具有仿章鱼触手分级微纳米纤维结构的PVA/SA复合水凝胶。具备仿生结构的PVA/SA水凝胶表现出明显的力学各向异性,最大拉伸应力、弹性模量和断裂能各项数值约为传统PVA/SA水凝胶的4.87倍、7.74倍和5.23倍,并且仿生结构PVA/SA水凝胶具有良好的循环使用能力和自恢复性能,力学性能得到很大的提升。为了进一步奠定水凝胶作为柔性材料在智能材料领域的应用进行了第二项工作,在上述制备的分级微纳米纤维结构PVA/SA水凝胶的基础上,通过原位沉积法在水凝胶网络中引入Fe3O4磁性颗粒,制备了Fe3O4-PVA/SA磁性复合水凝胶。探究了不同铁离子总量(Fe2+和Fe3+)和Na OH浓度制备条件下,磁性水凝胶的轴向拉伸力学实验、循环加载-卸载实验、平衡溶胀性能以及磁滞回线的磁性能测试,通过实验数据的分析得到磁性水凝胶在不同制备条件下的性能变化规律。在铁离子总量(Fe2+和Fe3+)为2 M时,拉伸强度达到最大值为15.227 MPa。随着Na OH浓度的升高,磁性水凝胶拉伸强度、弹性模量和断裂能逐渐升高。不同条件下的Fe3O4-PVA/SA磁性水凝胶的磁化强度均随着外加磁场的增大而增大,2M Na OH时饱和磁化强度（Ms）最大为1.571 emu/g左右;2M铁离子浓度时饱和磁化强度（Ms）最大为1.614 emu/g左右,表现出超顺磁性。为水凝胶柔性材料在智能领域的应用奠定良好的基础。