【目的】水凝胶在生物传感器、伤口敷料、组织工程、药物控释和超级电容器等领域具有广泛应用前景。然而，传统聚乙烯醇（PVA）水凝胶功能较为单一且缺乏自修复能力，这在一定程度上限制了其应用范围。因此，赋予PVA水凝胶多刺激响应性和自修复能力，对于拓展其应用领域至关重要。【方法】通过在PVA中引入纤维素纳米晶（CNC）和硼酸酯键，并结合冻融处理，制备一种具有优异力学性能和多刺激响应行为的自修复PVA/CNC/四硼酸钠水凝胶（PCBs）。【结果】（1）CNC和四硼酸钠的加入可显著提高PCBs的力学性能。当PVA/CNC/四硼酸钠的质量比为10∶1.5∶1(PCB_0.1)时，PCB_0.1的抗拉强度是纯PVA水凝胶的4.4倍，且该凝胶具有良好的自修复能力，PCB_0.1的自修复效率达90%以上。（2）PCB_0.1具有多刺激响应行为。在温度、pH等外部环境刺激下，PCB_0.1表现出良好的可逆凝胶-溶胶转化特性。（3）当PCB_0.1的拉伸率从60%提高到220%时，PCB_0.1的光学性质发生显著变化，偏光下该凝胶的干涉色从蓝色逐渐变为绿色、黄色、红色和紫色。（4）PCB_0.1具有良好的离子响应性，对SO₄^2-、Ca²⁺表现出敏感性。【结论】通过简单共混PVA、纤维素纳米晶（CNC）和四硼酸钠，并结合冻融处理，成功制备了一种具有多刺激响应行为和自修复能力的PVA/CNC/四硼酸钠水凝胶。该水凝胶具有制备工艺简便、成本低廉、力学强度高和响应性能优异等优点，在多功能传感器和防伪材料领域展现出广阔的应用前景。