在水凝胶的制备过程中,大多数科研工作者的精力主要集中在调控水凝胶的组成来改变水凝胶的性能,而忽略了结构设计以及制备过程的调控对最终水凝胶性能的影响。本论文主要采用了离子诱导的方式,结合合理的结构设计以及制备过程的调控,来实现水凝胶功能化方面的应用。首先,通过合理的结构设计,制备得到了一种离子诱导复杂形变响应性水凝胶;其次,通过对制备过程进行合理的调控,实现了高强度水凝胶外部形貌及内部结构的调控。在一定的外界刺激下,智能响应性水凝胶的交联密度和体积的变化可以诱发水凝胶的形变响应性。本论文运用羧基和Fe³⁺之间可以发生络合配位作用的特性,设计了一种离子诱导响应性的水凝胶驱动器。首先采用三种不同取代度（DS=0.7、0.9及1.2）的羧甲基纤维素钠（CMC）为原料,制备得到了一种力学性能高度可调的高强度D-CMC-Fe³⁺/PAAm水凝胶,这种水凝胶的最大拉伸强度高达1.6MPa,断裂伸长率为700%;然后以这种高强度水凝胶为基础,通过在CMC/PAAm水凝胶的局部位点,选择性的引入与本体位点不同的羧基含量的P（AAm-co-AAc）水凝胶块,从而制备得到结构不均一性的CMC/PAAmllP（AAm-co-AAc）复合水凝胶,这种结构不均一的水凝胶在Fe³⁺离子诱导作用下,可以发生0°到180°不同程度的折叠响应性形变。通过改变选择性植入水凝胶的大小、形状以及植入位点,这种复合水凝胶在Fe³⁺溶液中,表现出“V”、“U”、“Z”、“S”型形变,甚至是复杂的花瓣型、立方体型形变。这种离子诱导响应性水凝胶在水下开关及水下机械手方面具有潜在的应用前景。良好的机械性能,随意可控的形状以及简单的制备方法对于水凝胶的实际应用来说是及其重要的。本论文采用明胶、壳聚糖以及柠檬酸钠这三种纯天然材料,运用简单的制备方法,最终得到了一种压缩强度可高达5.52MPa,同时兼具有良好的生物相容性以及良好的内外可塑性的高强度水凝胶。与传统的采用模具来调控水凝胶外形的方式不同,本文提出采用热焊接和热刻蚀的方式,在水凝胶表面进行随意的热修饰处理,可以制备出一种可满足实际外形需求的水凝胶,这省去了复杂而又昂贵的制模过程。此外,这种水凝胶除了具备有良好的外部形貌可塑性外,还兼具有一种独特的成空心特性。通过控制明胶/壳聚糖水凝胶在柠檬酸钠水溶液中的浸泡时间,结合后续的热溶出处理,最终可以得到一种管径和管壁厚度可随意调节的管状和杯状结构的水凝胶。这种独特的成空心特性主要归结于离子交联的时效性以及明胶的温敏性。这种采用纯天然组分制备得到的内外形状可塑性的高强度水凝胶在承力性软组织及血管领域有着潜在的应用前景。