Esimene piesoelektriline efekt algatasid vennad Jacques Curie & Pierre aastal 1880. Lisades oma piezoelektriteadmised kristallstruktuuri käitumisele, kinnitasid nad seda efekti piesoelektriliste kristallide, näiteks kvarts, turmaliin, roosuhkur, Rochelle sool ja topaas, näidete abil. Oma esimese demonstratsiooni ajal näitasid nad, et Rochelle materi soolal ja kvartskristallidel on kõige piesoelektriline võime. Teise maailmasõja ajal paljastasid USA, Venemaa ja Jaapani teadlased kunstlikke materjale, mida nimetatakse ferroelektrikuteks. Nende materjalide põhiülesanne on piesoelektriliste konstantide näitamine mitu korda, mis on tavalistest piesoelektrilistest materjalidest paremad.
Kuigi esialgne kaubanduslikult välja töötatud piesoelektriline materjal on kvartskristall, mida kasutatakse kajaloodi tuvastamiseks, otsisid teadlased materjalide jaoks paremaid jõudlusressursse. See tugev uurimistöö on andnud tulemuseks kahe materjali, näiteks pliitsirkonaattitanaadi, baariumtitanaadi, laienemise. Nendel materjalidel on mõned konkreetsed omadused, mis sobivad konkreetsete rakenduste jaoks.
Mis on piesoelektriline kristall?
Piesoelektriline kristall on väikesemahuline energiaressurss . Kui need kristallid deformeeruvad automaatselt, tekitavad nad väikese pinge, mida nimetatakse piesoelektriliseks. Selline taastuvenergia ei saa tööstuslikes olukordades sobida. Nende kristallide põhimõte on pakkuda piesoelektrilisust vastuseks rakendatud automaatsele pingele, mis võib olla kristallides pöörduv. Seda keerdumist saab teha ainult nanomeetrite abil ja sellel on kasulikke rakendusi, nagu valmistamine ja heli tuvastamine.
Piesoelektriline-kristall töötav
Piesoelektriliste kristallide kuju on kuusnurkne ja see sisaldab kolme telge, nimelt optilist, elektrilist ja mehaanilist. Seda nimetatakse piesoelektriliseks efektiks. Selle kristalli töö toimub alati, kui kristallile rakendatakse jõudu, siis see tekitab elektrit. Alati, kui kristallidele rakendatakse elektromagnetilist jõudu, hakkavad kristallid seejärel vibreerima, vastasel juhul on mehaaniline kasv ja reduktsioon. Seda nimetatakse pöörd-piesoelektriliseks efektiks.
piesoelektriline kristall
Nende kristallide peamisteks puudusteks on see, et kristalli vibreerivad plaadid ei suuda kristallide kohal stabiilset survet avaldada. Muul viisil mehaanilise rõhu hoidmiseks saab neid suurendada.
Piezoelektrilise kristalli rakendused
Piezoelektriliste kristallide rakendused hõlmavad järgmist.
- Piesoelektriliste kristallide parimaks rakenduseks on elektriline sigaretisüütaja.
- Piesoelektriliste kristallide energiaallika ühiseks rakenduseks on pisikese mootori loomine.
- Piesoelektrilised kristallid on kinnitatud kinga tallatalla sisse toota elektrienergiat igaks sammuks . Seda saab rakendada selliste seadmete sees nagu mobiiltelefonid, tõrvikud jne.
Seega on see kõik piesoelektriliste kristallide kohta. Lõpuks võime ülaltoodud teabe põhjal järeldada, et tulevikus piesoelektriline piiriäärsete teede kaitsmiseks saab kasutada kristalliseeritud teetehnoloogiat. See tehnoloogia kasutab andur vaenlaste läbitungimise leidmiseks. Kui see tehnoloogia realiseerub, on võimalus olla elektritootmisjaam. Niisiis saab seda versioonida nagu järgmist paljulubavat elektrienergiaallikat. Siin on teile küsimus, kuidas piesoelektrilist kristalli valmistada?
