可穿戴设备是能穿在身上, 实时获取人体或环境信息并进行传递和处理的功能设备, 在医疗健康、人工智能、运动娱乐等领域具有广阔的应用前景。随着可穿戴设备的发展, 各类柔性传感器应运而生。基于压电效应的柔性力学传感器因具有感应频率宽、响应快、线性好、自供电等优势而备受关注。然而传统的压电材料多为脆性陶瓷和晶体材料, 限制了其在柔性方面的应用。随着研究的深入, 越来越多的柔性压电材料和压电复合材料不断涌现, 给柔性可穿戴力学器件注入了新的发展活力。本文主要概括了柔性可穿戴压电器件的前沿进展, 包括压电原理、柔性压电材料的制备与性能提升方法。此外, 还详细总结了柔性可穿戴压电设备的主要应用方向, 包括医疗健康和人机交互, 以及遇到的挑战与机遇。

压电效应是一种实现电能与机械能之间相互转换的重要物理现象。随着集成光电子技术和压电薄膜材料制备技术的日益成熟，压电效应在光电子集成芯片领域引起广泛的研究。在压电效应的作用下，外部电场可以操控薄膜材料的形变，从而改变折射率，实现光电调谐和声光调制。本文首先介绍常见压电薄膜材料及其研究进展，随后回顾和探讨基于压电效应的光电子集成器件的研究进展。最后，对压电调谐器件和声光调制器的应用进行介绍和展望，分析其大规模应用面临的挑战和问题。

压电陶瓷是自适应光学系统中的核心器件变形镜的主要作动元件，其性能的好坏直接影响变形镜甚至自适应光学系统校正能力。开展了加载电压为±350 V、外形尺寸为5 mm×5 mm×38 mm的抗拉可压型压电陶瓷的性能测试，包括位移、迟滞、电容、阻抗和热膨胀系数等，对压电陶瓷的抗拉能力进行了考核，获得三个样品抗拉能力均大于250 N。采用疲劳测试仪对同批次生产的压电陶瓷进行疲劳试验，在此过程中获得了压电陶瓷的压电效应并对试验数据进行了分析，最后对5#样品进行了1 000万次疲劳试验（±150 N@5 Hz正弦载荷），试验后压电陶瓷的位移减小约5%，其他指标变化较小。通过抗拉能力测试和疲劳试验，初步考核了该型压电陶瓷的抗拉压特性和疲劳特性以及压电陶瓷的使用寿命，为变形镜的研制提供一定的数据支撑。

随着纳米医学的发展, 利用纳米材料在外源超声波的刺激下催化产生过量的活性氧物种(Reactive Oxygen Species, ROS)以治疗疾病的方法, 被称为声动力疗法(Sonodynamic Therapy, SDT), 已引起人们的广泛关注。目前, 开发可用于SDT的高效声敏剂用于提高ROS产率, 仍然是当前研究和未来临床转化的最大挑战之一。近年来, 得益于压电电子学和压电光电子学的兴起, 基于压电半导体纳米材料的新型声敏剂在SDT中崭露头角, 显示出良好的应用前景。本文从压电半导体的结构出发, 介绍了压电半导体纳米材料应用于SDT的机理研究, 以及利用压电半导体纳米材料作为声敏剂在声动力学癌症治疗及相关抗菌性能方面所取得的研究进展。最后, 本文对该领域存在的问题以及未来的发展趋势进行了展望。