Paggalugad ng mga materyales na piezoelectric: mga uri, katangian, at teknolohikal na epekto

Sa paglipas ng mga taon, ang pagsulong sa materyal na agham ay lumikha ng iba't ibang mga materyales na piezoelectric tulad ng mga solong kristal, keramika, at manipis na pelikula.Ang artikulong ito ay tinitingnan ang mga materyales na piezoelectric kabilang ang kanilang mga pag -aari, uri, kung paano sila gumagana, at ang kanilang mga gamit.Itinampok nito ang kanilang kahalagahan sa pag -uugnay ng mekanikal at elektrikal na engineering, pagmamaneho ng pagbabago sa maraming lugar.

Catalog

Larawan 1: Piezoelectric Material

Ano ang piezo?

Ang salitang "piezo" ay nagmula sa salitang Greek na "piezein," nangangahulugang "upang pindutin" o "presyon."Ito ay umaangkop nang maayos sa paggamit nito sa agham para sa piezoelectricity.Noong 1880, natuklasan ng French Physicists na sina Jacques at Pierre Curie ang piezoelectricity.Natagpuan nila na kapag ang ilang mga kristal tulad ng Tourmaline, Quartz, Topaz, at Rochelle Salt, ay pinindot, gumawa sila ng isang singil sa kuryente.Nakita din nila na ang mga kristal na ito ay maaaring magbago ng hugis kapag ang isang de -koryenteng kasalukuyang inilapat na nagpapakita na ang proseso ay maaaring gumana sa parehong paraan.

Ang pagtuklas na ito ay humantong sa paglikha ng iba't ibang mga aparato ng piezoelectric.Sa panahon ng World War I, ang piezoelectricity ay pangunahing ginamit sa mga ultrasonic submarine detector.Ngayon, ang mga piezoelectric na materyales ay ginagamit sa maraming bagay.Ang mga ito ay matatagpuan sa pang -araw -araw na mga item tulad ng mga electric cigarette lighters at inkjet printer, pati na rin sa mga advanced na teknolohiya tulad ng medikal na ultrasound imaging at katumpakan na kontrol sa paggalaw sa mga robotics.

Mga uri ng mga materyales na piezoelectric

Larawan 2: Mga halimbawa ng mga materyales na piezoelectric

Solong kristal na piezoelectric na materyales

Ang mga solong kristal na piezoelectric na materyales ay nailalarawan sa pamamagitan ng kanilang tuluy -tuloy at pantay na kristal na sala -sala, libre mula sa mga hangganan ng butil.Ang pantay na istraktura na ito ay madalas na humahantong sa mas mahusay na mga kahusayan ng pagkabit ng electromekanikal kumpara sa iba pang mga materyales na piezoelectric.Ang mga halimbawa ng naturang mga materyales ay kinabibilangan ng quartz at langasite.Ang mga solong kristal na ito ay ginawa gamit ang tumpak na mga pamamaraan ng paglago tulad ng proseso ng czochralski o synthesis ng hydrothermal.Ang kanilang pambihirang pagganap ay ginagawang perpekto ang mga ito para sa tumpak na mga aplikasyon tulad ng mga advanced na sistema ng medikal na imaging, mga resonator ng telecommunication at mga filter, at pagsubaybay sa panginginig ng boses sa aerospace.

Larawan 3: Piezo Crystal Quartz Material

Ceramic piezoelectric na materyales

Ang mga piezoelectric ceramics ay ginawa mula sa perovskite-nakabalangkas na mga materyales tulad ng lead zirconate titanate (PZT).Ang mga materyales na ito ay polycrystalline at nilikha ng mga nakasisilaw na sangkap na pulbos.Ang kanilang mga katangian ng piezoelectric ay binuo sa pamamagitan ng isang proseso ng poling at nakahanay sa mga electric dipoles sa pamamagitan ng paglalapat ng isang panlabas na larangan ng kuryente.Ang mga keramika na ito ay madaling mabuo sa iba't ibang mga form at sukat.Ang kanilang tibay at pagiging epektibo ay ginagawang tanyag sa kanila para magamit sa mga actuators, sensor, ultrasonic transducer, at mga buzzer ng consumer.

Larawan 4: Istraktura ng PZT type piezoelectric ceramic

Manipis na mga materyales na piezoelectric na materyales

Ang mga manipis na piezoelectric ng pelikula ay ginawa sa pamamagitan ng pagdeposito ng mga layer na saklaw mula sa ilang mga nanometer hanggang sa ilang mga micrometer na kapal gamit ang mga advanced na pamamaraan ng katha tulad ng sputtering, kemikal na pag -aalis ng singaw o pulsed laser deposition.Ang mga karaniwang materyales na ginamit sa manipis na pelikula ay kinabibilangan ng PZT, Zinc Oxide (ZNO), at aluminyo nitride (ALN).Ang manipis ng mga pelikulang ito ay nagbibigay -daan sa kanila na maisama sa mga microelectromekanikal na sistema (MEMS) at nanoelectromekanikal na mga sistema (NEMS), pagpapahusay ng kanilang pag -andar sa mga compact na aparato tulad ng mga mikropono, microswitches at advanced na sensor ng sensor.Ang kanilang pagiging tugma sa karaniwang mga proseso ng semiconductor at scalability ay ginagawang angkop para sa mga integrated circuit at nababaluktot na electronics.

Larawan 5: Aln piezoelectric manipis na pelikula

Larawan 6: Mga elemento ng bulk piezo

Ang pagpili sa pagitan ng mga manipis na film at bulk na piezoelectric na materyales ay nakasalalay sa mga tiyak na pangangailangan ng application para sa katumpakan, kapangyarihan at tibay.Ang mga manipis na film na piezo na materyales ay angkop sa mga maliliit na teknolohiya.Sa kaibahan, ang mga bulk na materyales na piezo ay ginustong sa mas hinihingi, mas malaking sukat na aplikasyon.Inihahambing ng talahanayan sa ibaba ang mga manipis na film na piezo na materyales at bulk na mga materyales na piezo batay sa kanilang kapal, mga diskarte sa pagmamanupaktura, mga pangunahing tampok at aplikasyon.

Kategorya	Mga manipis na film na piezo na materyales	Malaki ang mga materyales na piezo
Kapal	Ang ilang mga nanometer sa ilang mga micrometer	Maraming milimetro sa sentimetro
Mga diskarte sa pagmamanupaktura	Sputtering, pulsed laser deposition, Pag -aalis ng singaw ng kemikal	Pagpindot, extrusion, machining
Mga tampok	Mataas na dalas na tugon: Mabilis na tugon mga oras	Mataas na Power Generation: Gumagawa ng kapangyarihan sa ilalim ng mekanikal na stress
	Flexibility: Naaangkop sa Flexible mga ibabaw	Tibay: Malakas at matibay, angkop Para sa mabibigat na naglo -load at malupit na mga kondisyon
	Katumpakan: tumpak na kontrol sa a antas ng mikroskopiko	Versatility: Madaling hugis at laki para sa mga tiyak na pangangailangan
Mga Aplikasyon	Microelectronics at MEMS: Accelerometer, gyroscope, ulo ng inkjet printer	Pag -aani ng enerhiya: Nag -convert ng mekanikal Ang stress mula sa mga panginginig ng boses sa enerhiya ng elektrikal
	Mga aparatong medikal: mga ultrasonic transducer para sa imaging at therapy	Mga Actuator at Sensor: Malaking actuators sa Mga industriya ng automotiko at aerospace, mga sensor na may mataas na pag-load
	Telecommunication: filter at Resonator sa mga mobile phone at mga aparato sa komunikasyon	Mga aparato ng Sonar at Ultrasonic: Sonar Mga system para sa paggamit ng naval, pang -industriya na ultrasonic cleaner

Manipis na film na PZT at mga pamamaraan ng pag-aalis

Ang mga manipis na film na lead zirconate titanate (PZT) na materyales ay ginagamit sa mga sensor, actuators, at microelectromekanikal na sistema (MEMS) dahil sa kanilang mahusay na mga katangian ng piezoelectric.Ang komposisyon at pagiging epektibo ng PZT manipis na pelikula ay nakasalalay sa kanilang mga pamamaraan ng pag -aalis na maaaring makaapekto sa kanilang istraktura, orientation, at pagganap ng piezoelectric.Ang tatlong pangunahing pamamaraan ng pag-aalis: sol-gel, sputtering, at metal na organikong pag-aalis ng singaw ng kemikal (MOCVD).

Larawan 7: nababaluktot na manipis na film pzt

Proseso ng sol-gel

Ang proseso ng sol-gel ay isang paraan na epektibo sa gastos upang magdeposito ng mga manipis na pelikula ng PZT at pinapayagan ang kontrol sa komposisyon ng pelikula sa antas ng molekular.Ang pamamaraan na ito ay nagsisimula sa paghahanda ng isang colloidal solution (SOL) na nagiging isang gel.Ang mga mahahalagang hakbang ay may kasamang hydrolyzing at polymerizing metal alkoxides.Ang nagreresultang gel ay inilalapat sa isang substrate gamit ang spin coating o dip-coating, na sinusundan ng paggamot ng init upang alisin ang mga organikong sangkap at crystallize ang phase ng PZT.

Larawan 8: Ang proseso ng Sol-gel para sa PZT manipis na pelikula

Kalamangan

• Pinapayagan ang pinong kontrol sa stoichiometry, pagpapabuti ng mga katangian ng piezoelectric

• Gumagamit ng mas mababang temperatura kumpara sa iba pang mga pamamaraan

Mga hamon

• Mahirap makakuha ng pare -pareho ang kapal at komposisyon sa mga malalaking lugar

• Mataas na pag -urong sa panahon ng pagpapatayo at pagpapaputok ay madalas na nagiging sanhi ng mga bitak

Sputtering

Ang sputtering ay isang diskarte sa pisikal na pag-aalis ng singaw (PVD) kung saan ang mga particle ng high-energy ay kumatok ng isang target pagkatapos ay magdeposito sa isang substrate.Para sa mga pelikulang PZT, ang RF magnetron sputtering ay ginagamit na kinasasangkutan ng isang plasma ng mga argon ion na paghagupit sa target na PZT.

Larawan 9: Paraan ng Pag-aalis ng Sputter ng pag-aalis ng manipis na film

Kalamangan

• Gumagawa ng mga pelikula na may mahusay na pagdirikit at density

• Angkop para sa patong ng malalaking substrate nang pantay

Mga hamon

• Ang stress ay maaaring bumuo sa mga pelikulang nakakaapekto sa kanilang mga pag -aari

• Maaaring magbago ang komposisyon ng target sa panahon ng sputtering dahil sa mga ani ng sputtering na nagbubunga

Metal Organic Chemical Vapor Deposition (MOCVD)

Ang MOCVD ay nagsasangkot ng nabubulok na mga metal-organikong precursors sa isang phase ng singaw at gumanti o mabulok sa isang pinainit na substrate upang makabuo ng isang manipis na pelikula.Ang pamamaraang ito ay ginustong para sa paggawa ng mataas na kadalisayan, mahusay na crystallized na mga pelikula na angkop para sa mga elektronikong aplikasyon.

Kalamangan

• Nagbibigay ng mahusay na pagkakapareho ng pelikula at pagsang-ayon kahit na sa mga kumplikadong mga substrate na hugis

• Mabuti para sa paggawa ng mataas na dami

Mga hamon

• Nangangailangan ng mas mataas na temperatura kaysa sa iba pang mga pamamaraan

• Ang paghawak at pag-iimbak ng mga metal-organikong precursor ay maaaring mapanganib

Larawan 10: Pag -aalis ng Metal Organic Chemical Vapor

Paano kumikilos ang mga materyales sa ilalim ng stress

Pag -uugali sa ilalim ng compression

Kapag ang mga materyales tulad ng Quartz o Barium titanate ay kinurot, nagbabago sila sa mga paraan na nakakaapekto sa kanilang paggamit sa iba't ibang aparato.Ang mga materyales na ito ay may mga espesyal na istruktura na lumikha ng mga singil sa kuryente kapag pinindot sila.Habang sila ay naka -compress, lumiliit sila at nagbabago ang kanilang panloob na istraktura.

Ang pagyurak na ito ay nagiging sanhi ng mga singil sa elektrikal sa loob ng kristal na hindi pantay na ipinamamahagi.Ang presyon ay gumagalaw ng mga ion sa istraktura ng kristal, na lumilikha ng isang electric field.Nangyayari ito dahil ang positibo at negatibong mga sentro ng singil sa materyal na paglilipat.Ang halaga ng elektrikal na tugon ay nakasalalay sa uri ng kristal, ang puwersa na inilapat at ang direksyon ng kristal na nauugnay sa puwersa.

Halimbawa, sa mga sensor, ang boltahe na ginawa ng mga kristal ay maaaring masukat ang puwersa na inilalapat na ginagawang perpekto para sa pagtuklas ng presyon at pagsubaybay sa mga naglo -load.Sa mga actuators, ang pag -aaplay ng isang de -koryenteng patlang ay maaaring gumawa ng hugis ng pagbabago ng kristal, na nagpapahintulot sa tumpak na kontrol ng mga paggalaw sa mga bagay tulad ng mga aparato ng ultrasonic at mga iniksyon ng gasolina ng kotse.

Larawan 11: Gumagana ang Piezoelectric Materials

Piezoelectric na tugon sa presyon

Kapag ang mga materyales na piezoelectric ay nahaharap sa mekanikal na presyon, ang kanilang mga molekula ay realign, na nakakaapekto sa kanilang mga de -koryenteng katangian.Ang puwersa ay nagbabago sa istraktura ng molekular, pag -align ng mga rehiyon na may pantay na direksyon ng koryente, ay nagdaragdag ng elektrikal na polariseysyon.

Ang pagkakahanay na ito ay nagpapalakas ng paghihiwalay ng singil sa materyal, pagpapahusay ng elektrikal na polariseysyon nito.Sa mga simpleng termino, ang presyon ay gumagawa ng mga dipoles (mga molekula na may dalawang kabaligtaran na singil) na mas uniporme, na lumilikha ng isang mas malakas na larangan ng kuryente para sa isang naibigay na puwersa.

Ang kakayahang kontrolin ang tugon na ito nang tumpak sa ilalim ng iba't ibang mga panggigipit ay ginagawang kapaki -pakinabang ang mga materyales na piezoelectric sa maraming mga teknolohiya.Ang kanilang kakayahang i -convert ang mekanikal na presyon sa mga de -koryenteng signal at kabaligtaran ay nagbibigay -daan sa kanila na magamit nang epektibo sa mga gawain tulad ng pagbuo ng tumpak na mga elektronikong dalas at pagsubaybay sa mga panginginig ng boses sa mga setting ng pang -industriya.

Ang piezoelectric na epekto

Larawan 12: Ang piezoelectric na epekto

Ang paggawa ng mekanikal na enerhiya sa elektrikal na enerhiya na may piezoelectric na epekto

Ang epekto ng piezoelectric ay nagbabago ng mekanikal na enerhiya sa elektrikal na enerhiya sa pamamagitan ng pagpapapangit ng ilang mga materyales na kristal.Ang mga materyales na ito, na kilala bilang piezoelectrics ay may kasamang mga likas na sangkap tulad ng quartz at mga sintetiko tulad ng mga advanced na keramika.

Kapag ang isang piezoelectric na materyal ay nahaharap sa mekanikal na stress tulad ng pagiging pisara, baluktot, o baluktot, ang istraktura ng kristal nito, ay walang gitnang simetrya at nabalisa.Ang kaguluhan na ito ay nagbabago ng mga sentro ng singil sa kristal na nagdudulot ng polariseysyon at paglikha ng isang de -koryenteng potensyal sa ilang mga punto sa materyal.

Mga pangunahing punto ng prosesong ito:

Ang de -koryenteng singil na ginawa ay tumutugma sa dami ng mekanikal na stress na inilapat.Nangangahulugan ito na ang elektrikal na output ay maaaring tumpak na kontrolado batay sa kilalang puwersa na inilalapat;

Kapag tinanggal ang puwersa, ang materyal ay bumalik sa orihinal na estado nito at ang singil ng elektrikal ay nawala.Tinitiyak nito ang tibay at pagiging maaasahan ng materyal na mabuti para sa mga aparato na kailangang gumana nang maayos nang paulit -ulit.

Ang paggawa ng elektrikal na enerhiya sa mekanikal na enerhiya na may reverse piezoelectric na epekto

Ang reverse piezoelectric na epekto ay nagbabago ng elektrikal na enerhiya pabalik sa mekanikal na enerhiya.Ang paglalapat ng isang de -koryenteng boltahe sa isang piezoelectric na materyal ay lumilikha ng isang electric field na nagbabago sa istraktura ng lattice ng kristal, na binabago ang mga sukat ng materyal.

Ang epekto na ito ay ginagamit sa mga katumpakan na actuators sa mga optical na instrumento at mga sistema ng micro-posisyon.Ang reverse piezoelectric na epekto ay nagsisiguro na ang maliit na mga de -koryenteng input ay nagreresulta sa tumpak, kinokontrol na mga pagsasaayos ng mekanikal, pagtulong sa mga pagsulong sa robotics, teknolohiya ng automotiko, mga instrumento sa medikal, at telecommunication.

Ang dalawahang kakayahan ng piezoelectric na epekto upang kumilos bilang parehong isang mechanical-to-electrical at electrical-to-mechanical transducer ay sumusuporta sa mga pagsulong sa teknolohikal.Kinokonekta nito ang mga mekanikal at elektrikal na mga domain, pagpapalawak ng modernong engineering at pagbabago.

Larawan 13: Direkta at baligtad na epekto ng piezoelectric

Paghahambing ng mga non-piezoelectric at piezoelectric na materyales

Ang mga non-piezoelectric at piezoelectric na materyales ay naiiba sa kung paano nila pinangangasiwaan ang mekanikal at elektrikal na enerhiya.Ang mga non-piezoelectric na materyales tulad ng bakal at aluminyo ay maaaring magsagawa ng kuryente ngunit hindi lumikha ng isang singil sa kuryente kapag na-stress.Ang mga materyales na Piezoelectric, tulad ng kuwarts at ilang mga keramika, ay maaaring magbago ng mekanikal na enerhiya sa enerhiya na de -koryenteng dahil sa kanilang espesyal na istraktura ng kristal.

Ang mga non-piezoelectric na materyales ay may simetriko na kristal na mga lattice, kaya hindi sila gumagawa ng isang electric dipole kapag na-stress.Ang mga materyales na Piezoelectric ay may asymmetrical crystal lattice, na nagbibigay -daan sa kanila upang makabuo ng isang electric charge kapag nasa ilalim ng stress.Ang pagpapapangit na ito ay nagdudulot ng panloob na polariseysyon at paglikha ng potensyal na elektrikal.

Ang mga non-piezoelectric na materyales ay kumikilos tulad ng mga regular na conductor o insulators batay sa kanilang kadaliang kumilos ng elektron at istraktura ng banda at hindi sila lumikha ng isang singil sa kuryente kapag nabigo.Ang mga materyales na Piezoelectric ay nagpapakita ng dalawang epekto: ang direktang piezoelectric na epekto, kung saan ang mekanikal na stress ay bumubuo ng isang singil sa kuryente, at ang kabaligtaran na piezoelectric na epekto, kung saan ang isang electric field ay nagdudulot ng mekanikal na pagpapapangit.Ang mga katangiang ito ay gumagawa ng mga materyales na piezoelectric na angkop para magamit sa mga sensor at actuators.

Dahil sa kanilang iba't ibang mga pag-aari, ang mga non-piezoelectric at piezoelectric na materyales ay ginagamit sa iba't ibang mga aplikasyon.Ang mga non-piezoelectric na materyales ay ginagamit sa mga sangkap na istruktura, mga de-koryenteng mga kable, at karaniwang mga elektronikong bahagi kung saan mahalaga ang lakas at kondaktibiti.Ang mga materyales na Piezoelectric ay ginagamit sa mga patlang na nangangailangan ng tumpak na kontrol at pag-convert ng enerhiya ng mechanical-electrical, tulad ng kagamitan sa ultrasound, mga aparato sa pagpoposisyon ng katumpakan, at iba't ibang mga sensor at actuators na mabuti para sa mga advanced na teknolohiya.

Mga aplikasyon ng piezoelectricity

Mga elektronikong consumer: Sa mga smartphone at iba pang mga aparato, ang mga bahagi ng piezoelectric ay ginagamit sa mga nagsasalita at mikropono.Ginagawa nila ang mga signal ng elektrikal sa mga tunog na panginginig ng boses o tunog ng mga panginginig ng boses sa mga de -koryenteng signal para sa audio input.

Industriya ng Automotiko: Ang mga modernong kotse ay gumagamit ng mga sensor ng piezoelectric para sa maraming mga layunin tulad ng pagkontrol sa iniksyon ng gasolina sa mga makina at pagsubaybay sa presyon ng gulong.

Pagsubaybay sa Kapaligiran: Ang mga sensor ng piezoelectric ay nakakita ng mga pagbabago sa presyon, panginginig ng boses, at tunog.Ginagamit ang mga ito para sa pagsuri sa mga kondisyon ng kapaligiran at tinitiyak ang kaligtasan ng mga gusali at tulay.

Pag -aani ng enerhiya: Ang mga materyales na piezoelectric ay maaaring makunan ng enerhiya mula sa mekanikal na stress.Halimbawa, ang mga sahig na nagko -convert ng mga yapak sa mga de -koryenteng enerhiya ay maaaring mag -ilaw ng mga ilaw at elektronika sa mga abalang lugar, na tumutulong sa paglikha ng napapanatiling mga kapaligiran.

Mataas na boltahe na piezoelectric lighters: Ang mga lighters na ito ay ginamit para sa mga ilaw ng ilaw ng gas at barbecue at lumikha ng isang mataas na boltahe mula sa isang maliit na pag-click sa mekanikal, na gumagawa ng isang spark upang magaan ang burner.Ipinapakita nito ang praktikal na paggamit ng mga materyales na piezoelectric.

Medical Imaging: Ang mga piezoelectric crystals ay kapaki -pakinabang sa mga makina ng ultrasound.Gumagawa sila ng mga tunog na alon na nag -bounce off ang mga tisyu at organo, na lumilikha ng mga imahe para sa diagnosis.

Mga katumpakan na actuators sa mga pang -agham na instrumento: Ang mga materyales na piezoelectric sa mga actuators ng katumpakan ay lumikha ng maliliit na paggalaw para sa optika at nanotechnology.Ang mga actuators na ito ay nag -aayos ng mga salamin, lente, at iba pang mga bahagi na may katumpakan ng mikroskopiko para sa pang -agham na pananaliksik at paggawa ng semiconductor.

Konklusyon

Ang pag -aaral ng mga materyales na piezoelectric ay nagpapakita ng isang malakas na koneksyon sa pagitan ng pisika at engineering, na nagpapakita kung paano magagamit ang kanilang mga likas na katangian para sa maraming mga teknolohikal na layunin.Ang kakayahang magamit ng mga piezoelectric na materyales na magagamit bilang parehong malakas na mga materyales na bulk at nababaluktot na manipis na pelikula, ginagawang angkop sa kanila para sa iba't ibang mga aplikasyon, tulad ng pag -aani ng enerhiya, pagsubaybay sa kapaligiran, at pagbuo ng mga napapanatiling teknolohiya.Habang nagpapatuloy ang pagbabago, ang pananaliksik at pag -unlad sa mga materyales na piezoelectric ay mas mahalaga, na nangangako ng mga pagpapabuti sa kahusayan, katumpakan, at pag -andar para sa mga teknolohiya sa hinaharap.

Madalas na Itinanong [FAQ]

1. Ano ang sanhi ng kuryente na ginawa mula sa piezoelectric na epekto?

Ang piezoelectric na epekto ay nangyayari kapag ang ilang mga materyales ay gumagawa ng isang electric singil bilang tugon sa mekanikal na stress.Ang mga materyales na ito, isang kristal tulad ng kuwarts, keramika tulad ng barium titanate at ilang mga polimer, ay nagtataglay ng isang istraktura ng kristal na lattice na hindi centrosymmetric, nangangahulugang kulang ito ng isang sentro ng simetrya.Kapag ang mekanikal na puwersa tulad ng presyon o panginginig ng boses ay inilalapat, ang istraktura na ito ay nagiging baluktot.Ang pagbaluktot na ito ay inilipat ang mga ion sa loob ng sala -sala, na lumilikha ng mga lugar na may positibo at negatibong singil.Ang spatial na paghihiwalay ng mga singil na ito ay nagreresulta sa isang potensyal na potensyal na pagbuo ng kuryente.Ang epekto na ito ay mababalik at ang pag -aaplay ng isang electric field sa mga materyales na ito ay magdudulot din ng mekanikal na stress.

2. Anong aparato ang gumagamit ng piezoelectric na epekto?

Ang mga aparato na gumagamit ng piezoelectric na epekto ay iba -iba at kasama ang parehong araw -araw at dalubhasang kagamitan.Ang mga karaniwang aplikasyon ay:

Quartz Relo: Gamit ang regular na mga panginginig ng boses ng Quartz sa ilalim ng isang patlang ng kuryente upang mapanatili nang tumpak ang oras.

Mga aparato ng medikal na ultrasound: Bumubuo ng mga tunog ng alon na nagbubunyi sa loob ng katawan upang lumikha ng mga imahe ng diagnostic.

Mga iniksyon ng gasolina sa mga kotse: Paggamit ng mga piezoelectric actuators upang makontrol ang tiyempo at dami ng gasolina na na -injected sa mga cylinders ng engine.

Piezoelectric sensor at accelerometer: Pagsukat ng mga pagbabago sa presyon, pagbilis, pilay, o lakas sa pamamagitan ng pag -convert ng mga ito sa isang elektrikal na signal.

3. Ilan ang volts ay isang piezo?

Ang output ng boltahe ng isang elemento ng piezoelectric ay maaaring magkakaiba -iba depende sa laki, materyal, at ang dami ng mekanikal na stress na inilalapat.Ang isang maliit na elemento ng piezo tulad ng mga natagpuan sa mga lighter o elektronikong aparato ay maaaring makagawa ng isang boltahe na spike na mula sa ilang mga volts hanggang sa ilang daang volts.Gayunpaman, ang mga output na ito sa pangkalahatan ay nasa napakababang mga alon at huling mga microsecond lamang.

4. Kailangan ba ng isang risistor ang isang piezo?

Sa maraming mga aplikasyon, ang isang risistor ay ginagamit gamit ang isang elemento ng piezoelectric upang limitahan ang kasalukuyang at protektahan ang iba pang mga sangkap sa circuit mula sa mataas na boltahe na ginawa kapag ang piezo ay isinaaktibo.Ang halaga ng risistor ay nakasalalay sa mga tiyak na kinakailangan ng circuit kabilang ang nais na oras ng pagtugon at pagiging sensitibo.Nang walang isang risistor, ang piezo ay maaaring potensyal na makapinsala sa mga konektadong elektronikong sangkap dahil sa mataas na paunang spike ng boltahe.

5. Paano nauugnay ang piezoelectric sa kapangyarihan ng tao?

Ang piezoelectric na epekto ay direktang naaangkop sa paggamit ng kapangyarihan ng tao sa mga makabagong paraan.Maaari itong i -convert ang mekanikal na enerhiya mula sa mga aktibidad ng tao, tulad ng paglalakad o pagpindot sa mga pindutan, sa elektrikal na enerhiya.Ang teknolohiyang ito ay ginalugad sa iba't ibang mga aplikasyon:

Enerhiya-harvesting floor tile: Ang mga tile na ito ay bumubuo ng kuryente mula sa presyon ng mga talampakan sa mga abalang lugar tulad ng mga istasyon ng subway o mall.

Wearable Technology: Pag -embed ng piezoelectric na materyales sa sapatos o damit upang makabuo ng kapangyarihan para sa maliliit na aparato sa pamamagitan ng normal na paggalaw ng katawan.

Mga medikal na implant: Paggamit ng mga paggalaw ng katawan sa mga aparato ng kuryente tulad ng mga pacemaker, pagbabawas o pagtanggal ng pangangailangan para sa mga panlabas na baterya.