Was ist Piezoelectricity?

Piezoelectricity ist eine Form von Elektrizität verursacht, wenn bestimmte Kristalle verbogen werden oder anders verformt. Diese gleichen Kristalle können auch gebildet werden, um etwas zu verbiegen, wenn ein kleiner Strom durch sie laufen gelassen wird und ihren Gebrauch in den Instrumenten anregen, für die große Grade an mechanischer Steuerung notwendig sind. Dieses wird gegenteiligen Piezoelectricity genannt. Z.B. benutzen scannentunnelbau (STMs)mikroskope piezoelektrische Kristalle zum “scan† die Oberfläche eines Materials und verursachen Bilder des großen Details. Piezoelectricity hängt mit Pyroelectricity zusammen, in dem ein Strom verursacht wird, indem man den Kristall erhitzt oder abkühlt.

Das Eigentum von Piezoelectricity wird durch die Atome auf die Kristall- und bestimmte Art vorgeschrieben, in der dieser Kristall gebildet wurde. Einige der ersten Substanzen, die benutzt wurden, um Piezoelectricity zu zeigen, sind Topaz, Quarz, Tourmaline und Rohrzucker. Heute wissen wir von vielen Kristallen, die piezoelektrisch sind, von dem einiges im menschlichen Knochen sogar gefunden werden kann. Bestimmte Keramik und Polymer-Plastiken haben den Effekt außerdem aufgewiesen.

Ein piezoelektrischer Kristall besteht aus mehrfachen blockierengebieten, die die positiven und negativen Gebühren haben. Diese Gebiete sind innerhalb des Kristalles symmetrisch und als Ganzes veranlassen den Kristall, neutrale Person elektrisch zu sein. Wenn Druck auf den Kristall gesetzt wird, ist die Symmetrie etwas defekt und erzeugt Spannung. Sogar kann eine kleine Spitze des piezoelektrischen Kristalles Spannungen in den Tausenden erzeugen.

Piezoelectricity wird in den Sensoren, in den Auslösern, in den Motoren, in den Taktgebern, in den Feuerzeugen und in den Signalumformern verwendet. Ein Quarztaktgeber verwendet Piezoelectricity, wie jedes mögliches Zigarettenfeuerzeug ohne einen Feuerstein tut. Medizinische Ultraschallvorrichtungen verursachen akustische Hochfrequenzerschütterungen using piezoelektrische Kristalle. Piezoelectricity wird in einigen Maschinen verwendet, um den Funken herzustellen, der das Gas anzündet. Lautsprechergebrauch Piezoelectricity, zum der ankommenden Elektrizität in Ton umzuwandeln. Piezoelektrische Kristalle werden in vielen leistungsstarken Vorrichtungen benutzt, um kleine mechanische Versetzungen auf der Skala von Nanometern anzuwenden.

Obwohl ein piezoelektrischer Kristall sich nie durch mehr als einige Nanometer verformt, wenn ein Strom durch ihn laufen gelassen wird, ist die Kraft hinter dieser Deformation, auf dem Auftrag von meganewtons extrem hoch. Diese deformierende Energie wird in den Mechanikerexperimenten und für optische Elemente viele Mal ausrichten verwendet, die selbst schwerer als der piezoelektrische Kristall sind.