近年来,柔性电子学领域取得了蓬勃发展的学术成果。其中,水凝胶传感器因其固有的柔韧性、粘性和弹性模量可控性等,在可穿戴电子设备领域中备受科研工作者的关注。相比于传统的传感器,水凝胶传感器克服了它们低伸缩性、耗时制备过程以及不舒适穿戴感等缺点。然而,已报道的大多数水凝胶传感器仅限于可拉伸或压缩的应变检测,尤其不能对皮肤表面的湿度和温度的变化进行反馈,这极大限制了其在柔性电子皮肤领域上的应用。因此,构建一种同时能检测湿度和温度的水凝胶传感器在柔性可穿戴电子设备领域是非常需要的。本论文中,首先通过一锅法混合明胶、壳聚糖、甘油和氯化钠并制备了厚度仅为0.1 mm的水凝胶薄膜。薄膜结构的设计一方面赋予水凝胶高透明性（透过率高达98%）,另一方面使其具有致密的网络结构,展现出优异的机械性能（断裂强度最高为3.1 MPa,断裂伸长率最大为412%,韧性最高为2.15 MJ/m~3）。分子网络间的动态物理相互作用（静电相互作用、氢键作用）使薄膜具有抗疲劳性和良好的能量耗散能力。此外,体系中大量的亲水性官能团（-OH、-COOH、-NH2）使其具有良好的保水性（30天失水率仅为51%）。而甘油和水组成的二元溶剂保证了离子在低温下的迁移。基于这些优良的性能,第二部分工作进一步探究了水凝胶薄膜的湿度与温度传感性能。在不同湿度的变化下,利用线性拟合计算得到湿度灵敏系数为2.31。水凝胶薄膜不仅能检测连续变化的湿度,也能重复地检测40%-85%RH下的30次湿度循环。同时从分子和网络结构的角度分析了湿敏性和温敏性的原因。作为湿度和温度传感器,其具备较宽的检测范围（20%-90%RH,-30°C-50°C）,能够实时稳定地对皮肤表面的湿度和温度变化进行监测。因其对湿度的高灵敏性,薄膜传感器还能检测人体不同方式（鼻子和嘴）和不同程度（正常、快速、深度）的呼吸,响应时间和恢复时间仅为0.41 s和0.3 s。此外,作为应变传感器,由于其高应变灵敏系数（GF=9.38）和耐用性,可以监测各种关节运动甚至是微小的皮肤组织活动。集湿度、温度和应变传感为一身的水凝胶薄膜传感器改善了传统器件有限的拉伸性和复杂化的构建,同时也解决了现阶段过厚和体积较大的水凝胶传感器传感特性单一、低灵敏度以及在恶劣环境下的不耐受性等问题。多功能一体化水凝胶薄膜传感器为类皮肤传感器提供了新型的设计策略和更多的可能性,我们坚信其在柔性电子学领域具备更广阔的应用前景。