高强韧水凝胶的发展极大拓宽了凝胶材料的应用领域。但是，大多数水凝胶由于含有大量的水，其应用的温度范围有限。在低温下，水凝胶的物理化学性质发生剧烈变化，冰晶的形成导致韧性-脆性转变、透明度降低以及功能劣化。发展具有抗冻能力和优异低温力学性能的水凝胶具有重要科学价值。水凝胶中的水可分为可冻水和不可冻水（也称结合水）；可冻水的存在导致水凝胶在一定过冷条件下（约-10 ℃）发生冻结。为了提高水凝胶的抗冻性能，通常引入无机盐或有机溶剂等抗冻剂。其缺点在于，抗冻剂存在泄漏至周围水环境的风险，从而失去抗冻性能。另一种方法是提高水凝胶中结合水含量，抑制低温下水分子网络向冰晶的转变，从而使凝胶中的水处于不可冻状态。其挑战在于，如何有效提高凝胶中结合水含量，制备本征型抗冻水凝胶。