圧電物質:圧力の力
圧電物質は、ユニークな能力を持つ特別な材料です。機械的圧力を電気エネルギーに変換し、その逆です。 それらを小さなエネルギー変圧器と考えてください!
これが故障です:
彼らがしていること:
* 圧電性: 圧電材料に圧力をかけると、電荷が生成されます。この効果は、ギリシャ語の「ピエゼイン」(プレス)と「エレクトロン」(アンバー、初期の電力源)に由来する「圧電性」として知られています。
* 逆圧電性: 逆に、電界を圧電材料に適用すると、サイズが変形し、拡大または収縮します。
それがどのように機能するか:
鍵は、材料の内部構造にあります。 圧電材料は、不均一に分布した電荷を備えた非対称結晶構造を持っています。 圧力がかかると、この構造が歪んでおり、電荷がシフトして電界を生成します。 逆の効果は、電界が適用されると発生します。
圧電材料の例:
* Quartz: 最も一般的で有名な圧電材料の1つ。時計、時計、その他のタイムキーピングデバイスで使用されています。
* トルマリン: その浸透性特性(熱からの発電)と圧電特性で知られている半貴石。
* 鉛ジルコン酸チタン酸(PZT): センサー、アクチュエーター、およびその他のアプリケーションで一般的に使用される合成セラミック材料。
* ポリビニリデンフッ化物(PVDF): 高い圧電を備えた柔軟なポリマー材料であり、ウェアラブルセンサーやエネルギー収穫などの用途に適しています。
圧電材料の用途:
これらの材料は非常に用途が広いため、以下を含む幅広いアプリケーションへの道を見つけます。
* センサー:
*圧力センサー
*加速度計
*マイク
*超音波トランスデューサー
* アクチュエータ:
*インクジェットプリンター
*圧電モーター
*医療機器
* エネルギー収穫:
*機械的振動を小さな電子デバイスに電力するための電気エネルギーに変換する
* その他の用途:
*ガスグリルとライターの圧電イグナイター
*発電所の高電圧発電機
*電子機器の音響共振器
要するに
圧電材料は、小さなエネルギーコンバーターとして機能する魅力的な物質であり、圧力を電気に変換し、その逆です。このユニークな特性により、センサーやアクチュエーターからエネルギー収穫など、幅広いアプリケーションにとって価値があります。 それらの汎用性は、さまざまな分野での新しい革新とソリューションを刺激し続けています。