Пиезоелектричен ефект
From Wikipedia, the free encyclopedia
Пиезоелектричност е електричниот полнеж кој се собира во одредени цврсти материјали (кристали, одредени керамики, и биолошки материи како коските, ДНК и други белковини)[1] при механички стрес. Зборот пиезоелектричност значи електрична струја која е резултат на притисок. Зборот е изведен од Грчкиот збор „пиезо“ (πιέζω) или пиезин (πιέζειν), што значи притиска, и „електричен“ или „електрон“ (ήλεκτρον), што значи килибар, антички извор на елекричен полнеж.[2] Пиезоелектричноста била откриена во 1880 од француските физичари Жак и Пјер Кири.[3]
Пиезоелектричниот ефект се толкува како линеарна електромеханичка интеракција помеѓу механичката и електричната состојба на кристалните материјали без инверзна симетрија.[4] Пиезоелектричниот ефект е реверзибилен процес така што материјали кои покажуваат директен пиезоелектричен ефект (внатрешно создавање на електричен полнеж како резултат на применета механичка сила) исто така покажуваат обратен пиезоелектричен ефект (внатрешно создавање на механичко затегање како резултат на применето електрично поле). На пример, кристали на олово цирконат титанат создаваат мерлива пиезоелектричност кога нивната статична структура е деформирана за 0.1% од оригиналната димензија. Обратно, истите кристали ќе ја променат статичната димензија за 0.1% кога надворешно електрично поле ќе се примени на материјалот. Обратниот пиезоелектричен ефект се користи во создавање на ултразвучни бранови.[5]
Пиезоелектричноста има корисни примени, како создавање и детекција на звуци, создавање на високи напони, создавање на електронски честоти, микрорамнотежи, за движење на ултразвучни млазници, и ултрафино фокусирање на оптички системи. Исто така е основа на повеќе научни интрументални техники со атомска резолуција, микроскопи со скенирачки сонди, како STM, AFM, MTA, SNOM… и секојдневни употреби, како систем за палење на запалки, скари на пропан, и кварцни часовници.