水凝胶，一种以水为分散介质的凝胶，作为交联聚合物，主要形成方式是通过在水溶性高分子中加入部分疏水基团，其具有高可塑性、高吸水性，是柔软而富有韧性的一种新型材料。
有一种特别的水凝胶，在兼具传统水凝胶特点的同时，还具有环境响应性，能够根据pH值、温度、光、电、磁场环境下感知和变化，这种奇特的材料被称之为智能水凝胶。可以这么说智能水凝胶就像变形金刚一样，环境的不同赋予它不同的形状。
根据响应的环境区别，通常智能水凝胶可以分为温度敏感型水凝胶、pH敏感型水凝胶、电敏感型水凝胶、光敏感型水凝胶、压力敏感型水凝胶、磁性响应型水凝胶、特定离子敏感型水凝胶、快速响应型水凝胶、生物分子响应型水凝胶、化学物质敏感型水凝胶、多重敏感型水凝胶等。智能水凝胶能够根据环境的不同选择不同的种类应用，因此在生物医药、电子信息、3D打印等多个领域具有广阔的应用前景。
生物医药领域是智能水凝胶应用最广泛的领域，尤其是药物控制释放领域，温度敏感性水凝胶能够感应到病灶周围温度与正常部位温度的微小区别，能够自动定点定量的释放药物，更神奇的是当身体恢复正常时，温度敏感特点又使其抑制药物的释放，一定程度上避免了患者忘吃药或药物过量等问题，从而实现了用药的智能化调控。pH、温度双重敏感的水凝胶非常适用于作为靶向药物释放的载体，武汉大学黄月文等人研究了包埋在温度及pH 值敏感异丙基丙烯酰胺－丙烯酸共聚物水凝胶中的阿司匹林的控制释放行为，研究表明阿司匹林在pH＝7.4的介质中37℃从水凝胶材料中释放速率要比在其他温度和酸碱度的介质中释放速率快得多，因此保证了凝胶中的阿司匹林大部分定向释放到小肠中。
生物医药领域中，智能水凝胶还在组织工程领域被广泛应用研究，作为一种吸水率高、多孔网络结构，且具有良好的生物相容性和降解性的新型高分子材料，智能水凝胶可以载体材料为活细胞渗入、生长提供场所，因此被认为是理想的组织工程修复材料。如对pH敏感的壳聚糖材料制备的神经导管、支架能在脊髓损伤后桥接神经断端，为损伤后神经再生提供良好的微环境。再如pH/温度敏感smo-pcla-peg-pcla-smo嵌段共聚物在pH=8和37 ℃下形成的溶胶可注射，到体内后在生理条件下(pH=7.4和37℃)该溶液迅速形成稳定的凝胶，可作为自体骨组织工程支架。
近年来有科学家将3D打印与智能水凝胶结合，开发出了一种新型“4D打印材料”（3D打印+可变形的打印材料称之为4D打印材料）。如美国乔治亚大学的研究人员基于4D打印智能水凝胶，制得了平均直径低至20微米的人造微细血管（与最小血管的直径相当），这是其他现有生物打印、加工方法所不能达到的。美国罗格斯大学的研究人员也基于4D打印智能水凝胶材料开发出一种新型结构，类似“智能机器人”，能够抓住物体，移动物体，甚至在水下行走。这种研究开发的目的是期望通过4D打印智能水凝胶变形金刚的特点，实现 “活的”结构可以植入人体器官或组织，用于药物输送或软机器人。
3D打印的智能水凝胶在热激发下改变其结构和形态的过程
智能水凝胶作为一个新兴的智能材料，在多个领域，尤其是在生物医药领域拥有着广泛的应用前景，目前多数合成的智能水凝胶还存在合成工艺复杂、生物相容性差，性能不稳定等缺点，如何简化制备工艺，提高产品性能，更多的开发新型、绿色、性能优异的智能水凝胶是实现智能水凝胶规模化应用的关键。
