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压电陶瓷材料作为一种功能材料在能量收集方面有很大的应用，一直以来都备受研究者的关注，如锆钛酸铅（PZT）等铅基陶瓷材料均具有较高的压电系数，但铅基材料对环境会产生危害。在无铅压电陶瓷材料中，钛酸钡（BTO）是铅基压电材料的最佳替代材料，BTO晶体是具有高介电常数和低介电损耗的介电陶瓷，由于其铁电，热电，光电和压电特性而被广泛应用于电子和能量收集领域。然而，虽然传统块状陶瓷BTO已具有诸多性能，但是BTO的固有脆性和低强度，限制了其在柔性电子和能源等新兴领域中的应用。因此，开发有效的方法来制备具有高度柔性的BTO薄膜具有十分重要的意义。
产生软氧化物陶瓷的有效方法是构造具有高长度直径比的纤维结构。由于在晶界处容易发生破碎和开裂，因此应细化陶瓷的晶粒尺寸以扩大和平滑边界。当弯曲陶瓷纤维时，复杂的晶界可以减少裂纹扩展并防止纤维断裂，这是众所周知的钉扎效应。纳米纤维通常通过静电纺丝，气相沉积，激光切割等方式合成。在这些方法中，静电纺丝由于原料的通用性，晶粒的可控性和纤维的高应变耐受性优点而被广泛使用。此外，纤维直径可以很容易地从微米到纳米进行精确控制，这赋予纳米纤维独特的机械能，热能和电性能。目前，大多数报道的软陶瓷纳米纤维为二元氧化物，由于多个不一致的相和晶界，制造柔性的多元氧化物陶瓷仍然是一个巨大的挑战。因此，柔性三元钛酸钡纳米纤维的制备将是一个重大突破。
本课题采用一种简便的溶胶凝胶静电纺丝方法，首次制造了柔性压电钛酸钡纳米纤维。研究从溶胶纺丝溶液的制备到静电纺丝过程中凝胶前驱体纤维的形成和热解过程中的晶体生长，揭示了软变形机理。稳定的溶胶体系赋予钛酸四丁酯和醋酸钡进行足够的纳米级反应，以产生三维网络结构。在静电纺丝期间，溶胶经历快速拉伸和相分离以形成固化的凝胶纳米纤维前驱体。在热解过程中，经历了聚合物分解，晶核形成和转变及晶体BTO纳米纤维晶粒生长，融合和致密化。本课题所获得的柔性BTO纳米纤维膜显示出聚合物般的轻度（28mg/cm3），丝绸一样的柔软度（50mN），还具有可穿戴和环境友好特点，像这样的软陶瓷纺织品可以有效降低在振动条件下潜在破裂的风险，以适应大变形，并使高灵敏度压电传感设备的设计成为可能，在实际应用中也表现出优异的传感性能，在柔性智能可穿戴方向应用前景也十分广阔。
产生软氧化物陶瓷的有效方法是构造具有高长度直径比的纤维结构。由于在晶界处容易发生破碎和开裂，因此应细化陶瓷的晶粒尺寸以扩大和平滑边界。当弯曲陶瓷纤维时，复杂的晶界可以减少裂纹扩展并防止纤维断裂，这是众所周知的钉扎效应。纳米纤维通常通过静电纺丝，气相沉积，激光切割等方式合成。在这些方法中，静电纺丝由于原料的通用性，晶粒的可控性和纤维的高应变耐受性优点而被广泛使用。此外，纤维直径可以很容易地从微米到纳米进行精确控制，这赋予纳米纤维独特的机械能，热能和电性能。目前，大多数报道的软陶瓷纳米纤维为二元氧化物，由于多个不一致的相和晶界，制造柔性的多元氧化物陶瓷仍然是一个巨大的挑战。因此，柔性三元钛酸钡纳米纤维的制备将是一个重大突破。
本课题采用一种简便的溶胶凝胶静电纺丝方法，首次制造了柔性压电钛酸钡纳米纤维。研究从溶胶纺丝溶液的制备到静电纺丝过程中凝胶前驱体纤维的形成和热解过程中的晶体生长，揭示了软变形机理。稳定的溶胶体系赋予钛酸四丁酯和醋酸钡进行足够的纳米级反应，以产生三维网络结构。在静电纺丝期间，溶胶经历快速拉伸和相分离以形成固化的凝胶纳米纤维前驱体。在热解过程中，经历了聚合物分解，晶核形成和转变及晶体BTO纳米纤维晶粒生长，融合和致密化。本课题所获得的柔性BTO纳米纤维膜显示出聚合物般的轻度（28mg/cm3），丝绸一样的柔软度（50mN），还具有可穿戴和环境友好特点，像这样的软陶瓷纺织品可以有效降低在振动条件下潜在破裂的风险，以适应大变形，并使高灵敏度压电传感设备的设计成为可能，在实际应用中也表现出优异的传感性能，在柔性智能可穿戴方向应用前景也十分广阔。