本成果是一种用柔性压电纤维复合材料制备的器件，通过将压电陶瓷做成纤维，与环氧树脂复合制备成压电纤维复合物，并用带叉指状电极的聚酰亚胺膜进行封装得到压电纤维复合材料器件。克服了压电陶瓷刚性、脆性大的缺陷，同时保持了良好的压电特性，更兼具柔性和轻薄性，具有大变形能力，适宜粘贴到包括曲面在内的多种工作表面，极大地拓展了压电陶瓷材料与器件的应用范围。
在结构上，可以实现大尺寸及尺寸可调的薄片化制备、大变形能力（弯曲半径≤2.5cm），与曲面等结构实现共形。在功能上，柔性压电纤维复合材料具备优秀的压电性能，兼具传感和驱动能力；作为驱动器时单位面积驱动力可达12N/cm2 ；作为传感器时响应速度≤40ms、灵敏度可达 0.01mV/με、循环寿命≥109 次，能够对压力、加速度、应变等多个物理量作出响应。柔性压电纤维复合材料及其应用技术获得了 2020 年度湖南省技术发明一等奖。
应用前景：
成果可实现传感和驱动的一体化，实现振动控制、结构健康监测、能量采集等功能；而且器件具有良好的柔性，适用于复杂结构，可以进行传感驱动系统的集成制造、分布式的系统设计；可以适应恶劣的服役环境，进行长距离、空间分布广、长时间的传感、驱动应用。不仅在结构振动控制等领域的高端装备上，而且在轨道交通、机器人、医疗器械、风力发电领域等新一代智能结构上面均有广阔的应用前景。
在航天领域，前期已将制备的压电纤维复合材料在北京空间飞行器总体设计部航天器大型可展开结构上应用，并搭建一套智能控制系统，形成智能臂结构，能够实现高精度形态保持以及快速抑制振动的效果。与控制前相比，结构阻尼比增大 10 倍，振动抑制时间减小 80%。推广到民用领域，每年仅国内的市场需求就超过 10 亿元。
社会效益方面，将显著改善状态监测与故障诊断方法，可在不改变原零件/结构服役性能的基础上进行在线状态监测，特别对于精密制造设备、航空航天装备的长期安全运行具有重大意义。经济效益方面，在工业自动化领域，压电纤维复合材料可在压电贾卡上应用，对纬编机织针进行实时结构健康监测， 实现智能化与自动化检测，年纺织效率提高了 15%。单台纬编机所需的压电纤维复合材料可达 1000 片以上，产品上市后，每年的需求量可达 10 万片以上。目前中南大学压电纤维复合材料中试产线预计年销售量将达到 5000 万元。以此为例，基于该压电纤维复合材料开发的结构健康监测技术，在新一代智能结构及结构健康监测方面有良好的应用前景，能够产生重大的经济效益。
成熟度：中试
