Piezoelektriska material har den speciella egenskapen att producera en elektrisk spänning som svar på en applicerad kraft. Vanligtvis kristaller eller keramik, piezoelektriska material har en mängd olika användningsområden, inklusive sonar, ljuddetektering och högspänningsgenerering förutom vardagliga användningsområden, såsom cigarettändare antändningskällor och grill-antändare.
Vad är piezoelektricitet?
Piezoelektricitet, härledd från det grekiska ordet piezo, som betyder att pressa eller pressa, är en elektrisk laddning som ackumuleras i vissa material, såsom kristaller, keramik och ben, när en påkänning eller belastning appliceras på materialet. Material som visar den piezoelektriska effekten visar också motsatt effekt som kallas omvandlad piezoelektrisk effekt. Det betyder att ett piezoelektriskt material blir deformerat, som om det genomgår stress när det utsätts för ett elektriskt fält. Kort sagt, piezoelektriska material skapar elektricitet när stress appliceras och blir stressade när el appliceras.
Historia
Inledningsvis demonstrerades i laboratoriet 1880, var de första praktiska tillämpningarna för piezoelektriska material inte utvecklades till 1917 under första världskriget. Den allra första ansökan var att sonar brukade upptäcka ubåtar med ljudvågor. Efter denna framgång växte intresset för piezoelektriska tillämpningar och under andra världskriget tillverkades konstgjorda piezoelektriska material och användes i luftfartsradioer, filter för radio- och televisionssignaler och vardagliga applikationer, såsom små motorns antändare.
Den piezoelektriska effekten finns i ett antal naturliga och konstgjorda material. Vanligen använda naturligt förekommande kristaller innefattar kvarts, topas, turmalin, Rochelle-salter och råsocker. Konstgjorda kristaller innefattar kvartsliknande langasit och galliumortofosfat. Vanlig piezoelektrisk konstgjord keramik inkluderar bariumtitanat, blytitanat och blyzirkonattitanat, den vanligaste piezoelektriska keramiken som används. Andra naturligt förekommande piezoelektriska material inkluderar torrt ben, senor, siden, vissa träar, emalj, dentin och kollagen.
Applikationer
Det finns ett stort antal applikationer för peizoelektriska material, särskilt kvarts, vilket kan generera tusentals voltvolymer. En av de vanligaste tillämpningarna av piezoelektricitet finns i den elektriska cigarettändaren. Andra vanliga applikationer inkluderar sensorer på elgitarrer som hämtningar och kontaktmikrofoner, ultraljudsmaskiner, sonarvågsdetektering och generationsanordningar, motorstyrningssystem i bilar, högtalare, bränsleinsprutare för dieselmotorer och kvartsklockor.
