形状记忆水凝胶（Shape Memory hydrogels,SMHs）作为一种具有刺激响应性的软物质,因其具有良好的韧性和足够高的含水量以及良好的生物相容性,逐渐受到大量学者的关注。但是,传统水凝胶是化学交联的三维网络结构,不可以塑性变形。而形状记忆材料的功能和应用范围与可记忆的形状数目和复杂度直接相关。因此,有必要制备可塑性变形的形状记忆水凝胶来实现对其形状重塑和循环使用。通过超分子相互作用或动态化学键构建的水凝胶可在室温条件下由外界刺激改变其分子间的相互作用,从而实现交联点的破坏,进而达到塑性变形和形状记忆的目的。换言之,基于超分子作用或动态共价键的形状记忆水凝胶可同时实现凝胶的塑性变形和形状记忆。经过国内外学者的不懈努力,构筑具有多重刺激响应性的超分子形状记忆水凝胶（Supramolecular Shape Memory Hydrogels,SSMHs）的方法已逐渐成熟。但是这些凝胶的力学性能普遍较差且形状记忆率和稳定性偏低,离实际应用还有很长一段距离。因此,发展一种具有较快的形状记忆和恢复速率且力学性能优异的SSMHs仍是一个巨大的挑战。本论文针对基于动态共价键的超分子形状记忆水凝胶的构筑和应用做了如下工作:1.将丙烯酰胺（AAm）,双丙烯酰胺（Bis）与聚乙烯醇（PVA）混合,通过热引发聚合制得半互穿网络结构的PAAm/PVA凝胶。基于小分子诱导的极其简便的形状记忆方式,该凝胶可在硼砂溶液中快速地进行形状记忆并能在酸性或葡萄糖溶液中完成形状恢复。这些形状记忆/恢复的时间可控制在几分钟至几十分钟之间。此外,该方法不仅在形状记忆上发挥重要作用,而且是一种构建强韧凝胶的良好策略。在化学交联的聚丙烯酰胺网络中引入具有耗散大量能量能力的动态硼酸酯键网络,有效地实现了力学性能较差的单网络凝胶向强韧的双网络凝胶的转变;2.通过冻融循环法制备了纯的PVA水凝胶,PVA凝胶可在60℃下模塑为任意形状。通过控制冷冻-熔融次数和形状记忆时间,该凝胶实现了在硼砂溶液中进行快速高效的形状记忆以及在酸性或果糖溶液中完成快速的形状恢复过程。这些形状记忆/恢复过程可高效地控制在几分钟内,相比于PAAm/PVA凝胶具有明显的改进。通过浸泡四硼酸钠溶液,该凝胶实现了由单网络单交联结构向单网络双交联结构的转变。此外,该方法是一种构建强韧的物理交联的水凝胶的良好策略,在PVA网络中具有一强一弱两种物理交联,该结构可以有效地耗散大量能量。3.采用物理共混的方法将苝四甲酸功能化的明胶引入PVA凝胶体系,制备了具有荧光发射性能的PVA凝胶并探究了其形状记忆行为和荧光发射性质。基于光诱导电子转移的机理,我们利用吸附有Fe³⁺的滤纸进行印染选择性地局部猝灭荧光,实现了凝胶对图案和文字信息的负载和信息加密。为了进一步提高信息的保密性,我们将凝胶的形状记忆功能和信息负载能力相结合,制备了具有螺旋结构的荧光形状记忆水凝胶防伪标签。