致动器是一种能量转换装置,可以将不同形式的能量转换为机械能。致动器可以由单一或多重刺激因素共同驱动,如光、电、热和湿度。但是,大多数传统致动器的基底是由石油材料制成的,具有不可再生性和不可生物降解性,会对环境造成污染。纤维素及其衍生物被认为是传统石油材料的理想代替品,并且已被广泛应用于多种器件。纤维素是自然界中含量最丰富的聚合物,具有生物相容、可再生、可生物降解、亲水等特性。纤维素基致动器具有许多优势,例如可生物降解性、可再生性、多响应功能、形变较大、快速致动和可编程性。本文主要制备了高导电性和高透明度的纤维素基薄膜,并以此作为基底材料用于致动器中。主要研究结果包括:（1）制备了高导电性的纳米纤维素（CNF）、碳化钛（Ti3C2Tx,MXene）和聚（3,4-亚乙二氧基噻吩）:聚（苯乙烯磺酸盐）（PEDOT:PSS）复合材料（CMPC薄膜）。系统地研究了不同比例的CNF、MXene和PEDOT:PSS复合材料对CMPC薄膜电学和力学性能的影响。当三者比例为2:1:1时,CMPC薄膜的方阻低至7.2Ω/sq,具有较高导电性,并应用于电磁屏蔽、电加热和湿度检测。（2）设计并制备了可由湿度、自然光和电三种刺激因素驱动的纤维素基多响应型致动器。以CMPC薄膜为基底,使用高真空电子束蒸发系统沉积了一层疏水的聚四氟乙烯（PTFE）薄膜。系统地研究了CMPC/PTFE致动器的工作原理。在外界相对湿度变化值为4%时,致动器的弯曲角度就可达到360°,对应的弯曲曲率为2.85 cm-1。在80m W cm-2的自然光辐照度下,致动器的弯曲曲率在10 s内就可达到2.85 cm-1,并可以承载是自身重量6倍的物体进行俯卧撑运动。当施加3 V的电压时,机器人抬起手臂,在32 s内弯曲角度达到360°。（3）设计并制备了一种高透明的纤维素基致动器。这种致动器是以再生纤维素薄膜（RCF）为基底,利用磁控溅射设备沉积一层疏水性的PTFE薄膜。用氧等离子体处理RCF薄膜表面,增强RCF与PTFE膜层之间的结合,从而增强致动器的稳定性。系统地研究了RCF/PTFE致动器的工作原理。通过控制外界环境相对湿度和红外光照射,可以实现致动器的双向致动,弯曲角度在14 s和10 s内分别从0°变化到360°。利用RCF/PTFE致动器的双重响应特性制备智能起重机,可以举起相当于其自身重量15倍的物体。并制备了能在晴朗的白天打开,在晚上/夜间关闭的智能窗。