压电驱动技术凭借精度高、响应快、无电磁干扰等优势，已成为精密驱动领域的重要技术路径。然而，传统压电驱动输出行程有限、精度与行程相互制约、且性能高度依赖于材料的应变特性与滞后效应，严重制约了我国在精密制造、流体控制、半导体装备等领域的自主发展能力。因此，以高性能压电材料与结构设计创新为关键切入点，突破大行程及与高精度之间的瓶颈，是推动核心部件国产化、服务制造强国战略的关键。

图1 压电驱动应用场景与团队部分成果展示

西安科技大学刘霄团队长期专注于大应变、低滞后压电材料与器件研究，围绕材料组分与结构设计、性能调控及精细结构解析开展系统工作，致力于将自主研制的高性能压电材料与理性设计的驱动器件打造为精密驱动领域的可控新标杆。团队将压电研究与科研实践、人才培养深度融合，积累了丰富的组分-性能数据及原子尺度（原位）结构表征基础；面向压电驱动性能全流程调控需求，团队综合运用多维度设计策略，覆盖驱动电路搭建、材料与结构研发、高精度位移反馈等环节，研制出兼具超高电致应变与极低滞后的新型压电材料体系及结构，并通过国产化原料在保障性能的同时有效降低成本。为推动技术成果转化，团队积极深化产学研用融合，与多家单位开展联合攻关。系统掌握了压电性能跨尺度调控方法与批量制备工艺，涵盖块体陶瓷、多层陶瓷、薄膜等多种形态，实现了从实验室阶段到小批量制备的有效衔接。核心指标优势显著，在纳米制动与定位、微泵散热与液冷等流体驱动、以及部分替代传统电磁驱动等领域或场景具有广阔应用前景。通过对压电器件结构与工艺的合理优化，积累了丰富的产学研实践经验，具备将技术成果向工业化制造转化的能力，并通过多尺度结构设计与模拟仿真，为传统压电及新兴驱动场景形成可实施的技术方案。

响应国家制造强国战略，聚焦高端驱动核心部件自主可控，团队将继续深耕大电致应变材料与智能驱动技术，持续优化材料配方、工艺调控、结构设计与仿真能力，以自主可控、高性能、低成本的压电核心技术服务我国战略性新兴产业发展，为实现高水平科技自立自强贡献高校科研力量。