本发明公开了一种五模超材料、柔性剪应力传感器及其制备方法、应用，五模超材料由若干晶胞组成，每一晶胞由若干个微结构单元从底端边缘通过微结构单元间的公共杆或公共接触面向顶边的对边依次排布而成，使其极限强度范围内具备抗压不抗剪的特性；所述柔性薄膜剪应力传感器包括自上而下设置的上保护层、第一柔性电极、五模超材料薄块、第二柔性电极、下保护层；五模超材料薄块为上述五模超材料；五模超材料薄块、第一柔性电极和第二柔性电极间设有液体电解质，在受压时，第一柔性电极和第二柔性电极间的正对面积发生改变，使得输出的电信号发生变化，标定后可确定剪应力的大小。特别地，柔性剪应力传感器可以在超重力环境下测量剪应力。