Skip to main content

ผล piezoelectric คืออะไร?

เอฟเฟกต์ piezoelectric เป็นคุณสมบัติที่ไม่ซ้ำกันของผลึกบางชนิดที่พวกเขาจะสร้างสนามไฟฟ้าหรือกระแสไฟฟ้าหากอยู่ภายใต้ความเครียดทางกายภาพนอกจากนี้ยังสามารถสังเกตได้ว่ามีผลกระทบเดียวกันในสิ่งที่ตรงกันข้ามซึ่งสนามไฟฟ้าที่กำหนดไว้บนคริสตัลจะทำให้เกิดความเครียดในโครงสร้างผล piezoelectric เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับ transducers ซึ่งเป็นส่วนประกอบไฟฟ้าที่ใช้ในการใช้งานเซ็นเซอร์และวงจรที่หลากหลายแม้จะมีความหลากหลายของปรากฏการณ์สำหรับการใช้งานในอุปกรณ์เครื่องจักรกลไฟฟ้า แต่ก็ถูกค้นพบในปี 1880 แต่ไม่พบการใช้อย่างแพร่หลายจนกระทั่งประมาณครึ่งศตวรรษต่อมาประเภทของโครงสร้างผลึกที่แสดงเอฟเฟกต์ piezoelectric ได้แก่ ควอตซ์, topaz, และเกลือ rochelle ซึ่งเป็นเกลือโพแทสเซียมชนิดหนึ่งที่มีสูตรเคมีของ Knac 4 h 4 o 6 4H 2 O. O.

O.

ปิแอร์คูรีผู้มีชื่อเสียงในการชนะรางวัลโนเบลปี 1903 ในสาขาฟิสิกส์เพื่อการวิจัยการแผ่รังสีกับมารีภรรยาของเขาได้รับการยกย่องจากการค้นพบเอฟเฟกต์แบบ piezoelectric กับ Jacques Curie น้องชายของเขาในปี 1880 พี่น้องไม่ได้ค้นพบผลกระทบแบบ piezoelectricอย่างไรก็ตามในกรณีที่กระแสไฟฟ้าเปลี่ยนรูปคริสตัลGabriel Lippmann นักฟิสิกส์ Franco-Luxembourgish ได้รับเครดิตด้วยการค้นพบเอฟเฟกต์ผกผันในปีต่อไปซึ่งนำไปสู่การประดิษฐ์ของเขาของ Lippmann Electrometer ในปี 1883 ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่เป็นหัวใจของการทำงานของเครื่องจักรไฟฟ้าทดลองครั้งแรก (ECG)

piezoelectric effect มีคุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์ของการพัฒนาความแตกต่างของพลังงานไฟฟ้าหลายพันโวลต์ที่แตกต่างกันในระดับกระแสต่ำมากสิ่งนี้ทำให้แม้กระทั่งผลึก piezoelectric เล็ก ๆ ที่มีประโยชน์สำหรับการสร้างประกายไฟในอุปกรณ์จุดระเบิดเช่นเตาอบก๊าซการใช้งานทั่วไปอื่น ๆ สำหรับผลึก piezoelectric รวมถึงการควบคุมการเคลื่อนไหวที่แม่นยำในกล้องจุลทรรศน์เครื่องพิมพ์และนาฬิกาอิเล็กทรอนิกส์

กระบวนการที่เอฟเฟกต์ piezoelectric เกิดขึ้นจะขึ้นอยู่กับโครงสร้างพื้นฐานของโครงตาข่ายคริสตัลโดยทั่วไปแล้วคริสตัลจะมีความสมดุลของประจุที่ค่าลบและบวกจะยกเลิกกันอย่างแม่นยำตามแนวระนาบที่แข็งของโครงตาข่ายคริสตัลเมื่อความสมดุลของประจุนี้หยุดชะงักโดยการใช้ความเครียดทางกายภาพกับผลึกพลังงานจะถูกถ่ายโอนโดยผู้ให้บริการประจุไฟฟ้าทำให้เกิดกระแสในคริสตัลด้วยเอฟเฟกต์ piezoelectric Converse การใช้สนามไฟฟ้าภายนอกกับผลึกจะไม่สมดุลสถานะประจุที่เป็นกลางซึ่งส่งผลให้เกิดความเครียดทางกลและการปรับโครงสร้างตาข่ายเล็กน้อย

ณ ปี 2011 ผล piezoelectric ได้รับการผูกขาดและใช้อย่างกว้างขวางทุกอย่างตั้งแต่นาฬิกาควอตซ์ไปจนถึงเครื่องทำเครื่องทำน้ำแข็งเครื่องทำน้ำร้อนเตาแบบพกพาและแม้แต่ไฟแช็คมือถือในเครื่องพิมพ์คอมพิวเตอร์คริสตัลขนาดเล็กจะใช้ที่หัวฉีดของอิงค์เจ็ทเพื่อปิดกั้นการไหลของหมึกเมื่อกระแสไฟฟ้าถูกนำไปใช้กับพวกเขาพวกเขาจะเปลี่ยนรูปช่วยให้หมึกไหลลงบนกระดาษในปริมาตรที่ควบคุมอย่างระมัดระวังเพื่อสร้างข้อความและรูปภาพ

เอฟเฟกต์ piezoelectric สามารถใช้เพื่อสร้างเสียงสำหรับลำโพงขนาดเล็กในนาฬิกาและในทรานสดิวเซอร์โซนิคเพื่อวัดระยะทางระหว่างวัตถุเช่นสำหรับการค้นหาสตั๊ดในการค้าการก่อสร้างทรานสดิวเซอร์อัลตราโซนิกยังขึ้นอยู่กับผลึก piezoelectric เช่นเดียวกับไมโครโฟนจำนวนมากในปี 2011 พวกเขาใช้คริสตัลที่ทำจากแบเรียมไททาเนตตะกั่วไททาเนตหรือ lead zirconate ซึ่งผลิตแรงดันไฟฟ้าต่ำกว่าเกลือ Rochelle ซึ่งเป็นคริสตัลมาตรฐานในรูปแบบแรกของเทคโนโลยีเหล่านี้

หนึ่งในรูปแบบของเทคโนโลยีที่ทันสมัยที่สุดในการใช้ประโยชน์จากเอฟเฟกต์ piezoelectric ณ ปี 2011 คือการสแกนกล้องจุลทรรศน์อุโมงค์ (STM) ที่ใช้ในการตรวจสอบโครงสร้างของอะตอมและโมเลกุลขนาดเล็กSTM เป็นเครื่องมือพื้นฐานในด้านนาโนเทคโนโลยีผลึก Piezoelectric ที่ใช้ใน STMs สามารถสร้างการเคลื่อนไหวที่วัดได้ในระดับของ FeW นาโนเมตรหรือพันล้านเมตร