柔性可视化交互应变传感材料是一类能够将机械应变同时转化为电学信号和光学信号的材料,主要由电学应变传感材料和光学材料两部分组成。然而,常见的基于变色染料的可视化交互应变传感材料存在可变色范围窄、响应速度慢、以及应变区间小的问题,限制了其可视化性能。针对上述问题,本论文利用光子晶体水凝胶的力致变色可调的优势和快速响应特点,制备在全可见光范围内拉伸变色的电子纤维,对温度、拉伸和压力快速响应的离子导电光子晶体水凝胶,以及抗冻、抗干燥和抗菌的离子导电光子晶体有机水凝胶,并应用于可视化交互应变传感。首先,基于同轴结构设计,制备了一种光/电信号同步响应的PDGI/PAM-EME电子纤维。先将表面活性剂十二烷基甘油酸衣康酸酯（DGI）双分子层和聚丙烯酰胺（PAM）自组装制备成微管状光子晶体水凝胶;然后将多壁碳纳米管（MWCNTs）负载在硅橡胶（Ecoflex）纤维上制备Ecoflex/MWCNTs/Ecoflex（EME）电子纤维。这两种材料耦合成同轴结构的PDGI/PAM-EME可视化交互传感材料。拉伸时,PAM聚合物网络高度变形,使传感材料的晶格间距大幅度减小,引起结构色从红色（635 nm）逐渐变为蓝色（440nm）,拉伸范围为0%-200%。同时,MWCNTs发生滑移,使传感材料的相对电阻从0%增大到3088%。同轴结构保证了传感材料的光学和电学信号对拉伸同步响应,20%拉伸下的响应时间为80 ms,能够可视化地监测人体关节运动和肌肉的微小振动。其次,论文利用带电荷的双分子层之间静电斥力可调的特点,制备了快速温致变色的C12DMAO/PDAAM-co-PAM离子导电光子晶体水凝胶。将可质子化的表面活性剂N,N-十二烷基二甲基氧化胺（C12DMAO）双分子层和聚双丙酮丙烯酰胺-co-聚丙烯酰胺（PDAAM-co-PAM）自组装得到光子晶体水凝胶。向基质中引入电解质盐Na Cl,使其具有导电能力。以它作为光学材料构建了具有类三明治结构可视化交互传感材料,温度从6°C升高至36°C时,双分子层之间静电斥力增加引起晶格间距膨胀,其结构色由蓝色（470 nm）红移至红色（680 nm）,最快响应时间仅为~330 ms,相对电阻从82%下降为-43%;拉伸时（0%-100%）,产生同步的结构色变化（650 nm-455 nm）和相对电阻变化（0%-140%）;压缩时（0 KPa-2.2 KPa）,产生同步的结构色变化（650 nm-455 nm）和相对电容变化（0%-19%）,并通过结构色的变化去反馈刺激的空间分布。最后,为了解决光子晶体水凝胶在传感过程中质量损失问题和易滋生有害细菌问题,通过溶剂置换法和引入抗菌材料,制备GML/PDAAM-co-PAM离子导电光子晶体有机水凝胶,作为可视化交互应变传感材料。将可抗菌的表面活性剂月桂酸单甘油酯（GML）双分子层和PDAAM-co-PAM自组装成光子晶体水凝胶,然后将基质内部水替换为不易挥发、低凝固点的聚乙二醇200（PEG200）和可抗菌的离子液体1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲酰亚胺盐（EMITFSI）,使其兼具抗干燥、抗冻和耐高温性能。该传感材料拉伸时（0%-100%）,产生同步的结构色变化（650 nm-455 nm）和相对电阻变化（0%-255%）;压缩时（0 KPa-8.05 KPa）,产生同步的结构色变化（650 nm-420 nm）和相对电阻变化（0%-30%）;温度从-20°C升高至80°C时,相对电阻从1819%降低至-85%,结构色有轻微变化（642 nm-667 nm）。此外,GML和EMITFSI的抗菌能力使传感材料对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌和白色念珠菌的抑菌率均大于99.9%。