Qual é o efeito piezoelétrico?

O efeito piezoelétrico é uma propriedade única de certos cristais, onde gerarão um campo elétrico ou corrente se sujeitos a estresse físico. O mesmo efeito também pode ser observado ao contrário, onde um campo elétrico imposto no cristal colocará o estresse em sua estrutura. O efeito piezoelétrico é essencial para os transdutores, que são componentes elétricos usados ​​em uma ampla variedade de aplicações de sensor e circuito. Apesar da versatilidade do fenômeno para aplicações em dispositivos eletro-mecânicos, foi descoberto em 1880, mas não encontrou uso generalizado até cerca de um século depois. Os tipos de estruturas cristalinas que exibem o efeito piezoelétrico incluem quartzo, topázio e sal de Rochelle, que é um tipo de sal de potássio com a fórmula química de knac 4

o proCess pelo qual ocorre o efeito piezoelétrico é baseado na estrutura fundamental de uma treliça de cristal. Os cristais geralmente têm um saldo de carga onde cargas negativas e positivas se cancelam com precisão ao longo dos planos rígidos da rede de cristal. Quando esse saldo de carga é interrompido pela aplicação de estresse físico a um cristal, a energia é transferida por transportadores de carga elétrica, criando uma corrente no cristal. Com o efeito piezoelétrico Converse, a aplicação de um campo elétrico externo ao cristal desequilibrará o estado de carga neutra, o que resulta em estresse mecânico e leve reajuste da estrutura da treliça.

A partir de 2011, o efeito piezoelétrico tem sido amplamente monopolizado e usado em tudo, desde relógios de quartzo a ignitadores do aquecedor de água, grades portáteis e até alguns isqueiros portáteis. Nas impressoras de computador, os cristais minúsculos são usados ​​nos bocais de jatos de tinta para bloquear o fluxo de tinta. Quando uma corrente é aplicada a eles, eles se deformam, AlBaixa tinta para fluir para o papel em volumes cuidadosamente controlados para produzir texto e imagens.

O efeito piezoelétrico também pode ser usado para gerar som para alto -falantes em miniatura em relógios e em transdutores sônicos para medir distâncias entre objetos, como para localizadores de cravos no comércio de construção. Os transdutores ultrassônicos também são baseados em cristais piezoelétricos, bem como em muitos microfones. A partir de 2011, eles usam cristais feitos de titanato de bário, titanato de chumbo ou zirconato de chumbo, que produzem tensões mais baixas que o sal Rochelle, que era o cristal padrão nas formas iniciais dessas tecnologias.

Uma das formas de tecnologia mais avançadas para capitalizar o efeito piezoelétrico a partir de 2011 é o do microscópio de tunelamento de varredura (STM) usado para examinar visualmente a estrutura de átomos e moléculas pequenas. O STM é uma ferramenta fundamental no campo da nanotecnologia. Cristais piezoelétricos usados ​​em STMs são capazes de gerar movimento mensurável na escalade apenas alguns nanômetros ou bilionésimos de um metro.