Каково Пьезоэлектричество?
Пьезоэлектричество является формой электричества, созданного, когда определенные кристаллы согнуты или иначе деформированы. Эти те же самые кристаллы могут также быть сделаны согнуться немного, когда малым потоком управляют через них, поощряя их использование в приборах, для которых большие степени механического контроля необходимы. Это называют обратным пьезоэлектричеством . Например, растровые туннельные микроскопы (STMs) используют пьезоэлектрические кристаллы для scan І поверхность материала и создают изображения большой детали. Пьезоэлектричество связано с <ними> пироэлектричество , в котором поток создан, нагреваясь или охлаждая кристалл.
свойство пьезоэлектричества продиктован и атомами в кристалле и специфическим путем, которым сформировали тот кристалл. Некоторые из первых веществ, которые использовались, чтобы продемонстрировать пьезоэлектричество, являются топазом, кварцем, турмалином, и тростниковым сахаром. Сегодня, мы знаем о многих кристаллах, которые являются пьезоэлектрическими, некоторые из которых могут даже быть найдены в человеческой кости. Определенная керамика и полимеры показали эффект также.
Пьезоэлектрический кристалл состоит из многократных взаимосвязанных доменов, у которых есть положительные и отрицательные заряды. Эти домены симметричны в пределах кристалла, вызывая кристаллу в целом быть электрически нейтральными. Когда напряжение помещено в кристалл, симметрия немного сломана, производя напряжение. Даже крошечное захватывало пьезоэлектрического кристалла, может произвести напряжения в тысячах.
Пьезоэлектричество используется в датчиках, приводах, двигателях, часах, зажигалках, и преобразователях. Кварцевое пьезоэлектричество использования часов, так что делает любую зажигалку без флинта. Медицинские устройства ультразвука создают высокочастотные акустические колебания, используя пьезоэлектрические кристаллы. Пьезоэлектричество используется в некоторых двигателях, чтобы создать искру, которая зажигает газ. Громкоговорители используют пьезоэлектричество, чтобы преобразовать поступающее электричество, чтобы звучать. Пьезоэлектрические кристаллы используются во многих высокоэффективных устройствах, чтобы применить крошечные механические смещения на масштаб миллимикронов.
Даже при том, что пьезоэлектрический кристалл никогда не деформирует больше чем несколькими миллимикронами, когда потоком управляют через него, сила позади этой деформации чрезвычайно высока, на заказе мега-Ньютонов. Эта deformational власть используется в экспериментах механики и для того, чтобы выровнять оптические элементы много раз, более тяжелые чем пьезоэлектрический кристалл непосредственно.