পাইজোইলেকট্রিসিটি: এর মেকানিক্স এবং অ্যাপ্লিকেশন বোঝার জন্য একটি ব্যাপক গাইড

পাইজোইলেকট্রিসিটি হল যান্ত্রিক চাপ এবং তদ্বিপরীত অবস্থায় বিদ্যুৎ উৎপন্ন করার জন্য নির্দিষ্ট উপাদানের ক্ষমতা। শব্দটি গ্রীক পিজো থেকে এসেছে যার অর্থ চাপ এবং বিদ্যুৎ। এটি প্রথম 1880 সালে আবিষ্কৃত হয়েছিল, তবে ধারণাটি দীর্ঘ সময়ের জন্য পরিচিত ছিল।

পাইজোইলেকট্রিসিটির সবচেয়ে পরিচিত উদাহরণ হল কোয়ার্টজ, তবে অন্যান্য অনেক উপকরণও এই ঘটনাটি প্রদর্শন করে। পাইজোইলেকট্রিসিটির সবচেয়ে সাধারণ ব্যবহার হল আল্ট্রাসাউন্ড উৎপাদন।

এই নিবন্ধে, আমি পাইজোইলেকট্রিসিটি কী, এটি কীভাবে কাজ করে এবং এই আশ্চর্যজনক ঘটনার কিছু ব্যবহারিক প্রয়োগ নিয়ে আলোচনা করব।

পাইজোইলেকট্রিসিটি কি?

পাইজোইলেকট্রিসিটি হল কিছু পদার্থের ক্ষমতা যা প্রয়োগকৃত যান্ত্রিক চাপের প্রতিক্রিয়ায় বৈদ্যুতিক চার্জ তৈরি করতে পারে। এটি একটি রৈখিক ইলেক্ট্রোমেকানিক্যাল মিথস্ক্রিয়া যান্ত্রিক এবং বৈদ্যুতিক অবস্থার মধ্যে স্ফটিক পদার্থে বিপরীত প্রতিসাম্য সহ। পাইজোইলেকট্রিক উপকরণগুলি উচ্চ ভোল্টেজের বিদ্যুৎ, ঘড়ি জেনারেটর, ইলেকট্রনিক ডিভাইস, মাইক্রোব্যালেন্স, ড্রাইভ অতিস্বনক অগ্রভাগ এবং অতি সূক্ষ্ম ফোকাসিং অপটিক্যাল অ্যাসেম্বলি তৈরি করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।

পাইজোইলেকট্রিক পদার্থের মধ্যে রয়েছে স্ফটিক, নির্দিষ্ট সিরামিক, হাড় এবং ডিএনএর মতো জৈবিক পদার্থ এবং প্রোটিন। পাইজোইলেকট্রিক পদার্থে বল প্রয়োগ করা হলে তা বৈদ্যুতিক চার্জ তৈরি করে। এই চার্জটি ডিভাইসগুলিকে পাওয়ার বা ভোল্টেজ তৈরি করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।

পাইজোইলেকট্রিক উপকরণগুলি বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনে ব্যবহৃত হয়, যার মধ্যে রয়েছে:
• শব্দ উৎপাদন এবং সনাক্তকরণ
• Piezoelectric ইঙ্কজেট মুদ্রণ
• উচ্চ ভোল্টেজ বিদ্যুৎ উৎপাদন
ঘড়ি জেনারেটর
• বৈদ্যুতিক যন্ত্র
• মাইক্রোব্যালেন্স
• অতিস্বনক অগ্রভাগ ড্রাইভ
• আল্ট্রাফাইন ফোকাসিং অপটিক্যাল অ্যাসেম্বলি
• পিকআপস ইলেকট্রনিকভাবে পরিবর্ধিত গিটারের জন্য
আধুনিক ইলেকট্রনিক ড্রামের জন্য ট্রিগার
• গ্যাস জ্বালানোর জন্য স্ফুলিঙ্গের উৎপাদন
• রান্না এবং গরম করার ডিভাইস
• টর্চ এবং সিগারেট লাইটার.

পাইজোইলেকট্রিসিটির ইতিহাস কী?

Piezoelectricity 1880 সালে ফরাসি পদার্থবিদ জ্যাক এবং পিয়েরে কুরি আবিষ্কার করেছিলেন। এটি বৈদ্যুতিক চার্জ যা কিছু কঠিন পদার্থে জমা হয়, যেমন স্ফটিক, সিরামিক এবং জৈবিক পদার্থ, প্রয়োগকৃত যান্ত্রিক চাপের প্রতিক্রিয়ায়। 'piezoelectricity' শব্দটি গ্রীক শব্দ 'piezein' থেকে এসেছে, যার অর্থ 'squeeze' বা 'press', এবং 'elektron', যার অর্থ 'অ্যাম্বার', বৈদ্যুতিক চার্জের একটি প্রাচীন উৎস।

পিজোইলেক্ট্রিক প্রভাব বিপরীত প্রতিসাম্য সহ স্ফটিক পদার্থের যান্ত্রিক এবং বৈদ্যুতিক অবস্থার মধ্যে রৈখিক ইলেক্ট্রোমেকানিক্যাল মিথস্ক্রিয়া থেকে ফলাফল। এটি একটি বিপরীতমুখী প্রক্রিয়া, যার অর্থ পাইজোইলেকট্রিসিটি প্রদর্শনকারী উপকরণগুলিও বিপরীত পিজোইলেকট্রিক প্রভাব প্রদর্শন করে, যা একটি প্রয়োগিত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের ফলে যান্ত্রিক স্ট্রেনের অভ্যন্তরীণ প্রজন্ম।

পাইরোইলেকট্রিসিটির সম্মিলিত জ্ঞান এবং অন্তর্নিহিত ক্রিস্টাল স্ট্রাকচার বোঝার ফলে পাইরোইলেকট্রিসিটির ভবিষ্যদ্বাণী এবং স্ফটিক আচরণের পূর্বাভাস দেওয়ার ক্ষমতার জন্ম দেয়। এটি ট্যুরমালাইন, কোয়ার্টজ, পোখরাজ, বেতের চিনি এবং রোচেল লবণের মতো স্ফটিকগুলির প্রভাবে প্রদর্শিত হয়েছিল।

কিউরিস অবিলম্বে কনভার্স ইফেক্টের অস্তিত্ব নিশ্চিত করেন এবং পাইজোইলেক্ট্রিক স্ফটিকগুলিতে ইলেক্ট্রো-ইলাস্টো-যান্ত্রিক বিকৃতির সম্পূর্ণ বিপরীততার পরিমাণগত প্রমাণ পেতে যান। কয়েক দশক ধরে, পাইজোইলেকট্রিসিটি একটি পরীক্ষাগারের কৌতূহল হিসাবে রয়ে গেছে যতক্ষণ না এটি পিয়ের এবং মেরি কুরির পোলোনিয়াম এবং রেডিয়াম আবিষ্কারের একটি গুরুত্বপূর্ণ হাতিয়ার হয়ে ওঠে।

পাইজোইলেকট্রিসিটি অনেক দরকারী অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ব্যবহার করা হয়েছে, যার মধ্যে রয়েছে শব্দ উত্পাদন এবং সনাক্তকরণ, পাইজোইলেকট্রিক ইঙ্কজেট প্রিন্টিং, উচ্চ ভোল্টেজ বিদ্যুৎ উৎপাদন, ঘড়ি জেনারেটর এবং ইলেকট্রনিক ডিভাইস, মাইক্রোব্যালেন্স, ড্রাইভ আল্ট্রাসনিক অগ্রভাগ, অপটিক্যাল অ্যাসেম্বলিগুলির অতি সূক্ষ্ম ফোকাসিং এবং ফর্মগুলি। পরমাণুর স্কেলে চিত্রগুলি সমাধান করতে প্রোব মাইক্রোস্কোপ স্ক্যান করার ভিত্তি।

পাইজোইলেকট্রিসিটি প্রতিদিনের ব্যবহারও খুঁজে পায়, যেমন রান্না এবং গরম করার যন্ত্র, টর্চ, সিগারেট লাইটার এবং পাইরোইলেকট্রিক প্রভাবে গ্যাস জ্বালানোর জন্য স্পার্ক তৈরি করা, যেখানে একটি উপাদান তাপমাত্রা পরিবর্তনের প্রতিক্রিয়া হিসাবে বৈদ্যুতিক সম্ভাবনা তৈরি করে।

প্রথম বিশ্বযুদ্ধের সময় সোনার বিকাশ বেল টেলিফোন ল্যাবরেটরিজ দ্বারা তৈরি পাইজোইলেকট্রিক স্ফটিকের ব্যবহার দেখেছিল। এটি মিত্রবাহিনীর বিমান বাহিনীকে এভিয়েশন রেডিও ব্যবহার করে সমন্বিত গণ আক্রমণে নিয়োজিত করার অনুমতি দেয়। মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে পাইজোইলেকট্রিক ডিভাইস এবং উপকরণের বিকাশ কোম্পানিগুলিকে স্বার্থের ক্ষেত্রে যুদ্ধকালীন শুরুর বিকাশে রেখেছিল, নতুন উপকরণগুলির জন্য লাভজনক পেটেন্টগুলি সুরক্ষিত করে।

জাপান মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের পাইজোইলেকট্রিক শিল্পের নতুন অ্যাপ্লিকেশন এবং বৃদ্ধি দেখেছে এবং দ্রুত তাদের নিজস্ব বিকাশ করেছে। তারা দ্রুত তথ্য ভাগ করে নেয় এবং নির্দিষ্ট অ্যাপ্লিকেশনের জন্য নির্দিষ্ট বৈশিষ্ট্য সহ বেরিয়াম টাইটানেট এবং পরবর্তীতে সীসা জিরকোনেট টাইটানেট উপকরণ তৈরি করে।

পাইজোইলেকট্রিসিটি 1880 সালে আবিষ্কারের পর থেকে অনেক দূর এগিয়েছে এবং এখন বিভিন্ন দৈনন্দিন কাজে ব্যবহৃত হয়। এটি উপকরণ গবেষণায় অগ্রগতি করতেও ব্যবহৃত হয়েছে, যেমন অতিস্বনক টাইম ডোমেন রিফ্লোমিটার, যা ঢালাই ধাতু এবং পাথরের বস্তুর অভ্যন্তরে ত্রুটিগুলি খুঁজে বের করার জন্য প্রতিফলন এবং বিচ্ছিন্নতা পরিমাপ করার জন্য একটি উপাদানের মাধ্যমে একটি অতিস্বনক পালস পাঠায়, কাঠামোগত নিরাপত্তার উন্নতি করে।

কিভাবে Piezoelectricity কাজ করে

এই বিভাগে, আমি কীভাবে পাইজোইলেকট্রিসিটি কাজ করে তা অন্বেষণ করব। আমি কঠিন পদার্থে বৈদ্যুতিক চার্জ জমা, রৈখিক ইলেক্ট্রোমেকানিকাল মিথস্ক্রিয়া এবং এই ঘটনাটি তৈরি করে এমন বিপরীত প্রক্রিয়ার দিকে নজর দেব। আমি পাইজোইলেকট্রিসিটির ইতিহাস এবং এর প্রয়োগ নিয়েও আলোচনা করব।

কঠিন পদার্থে বৈদ্যুতিক চার্জ জমে

পাইজোইলেকট্রিসিটি হল বৈদ্যুতিক চার্জ যা নির্দিষ্ট কঠিন পদার্থ যেমন স্ফটিক, সিরামিক এবং হাড় এবং ডিএনএর মতো জৈবিক পদার্থে জমা হয়। এটি প্রয়োগকৃত যান্ত্রিক চাপের একটি প্রতিক্রিয়া, এবং এর নামটি এসেছে গ্রীক শব্দ "পিজেইন" (সকুইজ বা প্রেস) এবং "এলেকট্রন" (অ্যাম্বার) থেকে।

পিজোইলেক্ট্রিক প্রভাবটি বিপরীত প্রতিসাম্য সহ স্ফটিক পদার্থে যান্ত্রিক এবং বৈদ্যুতিক অবস্থার মধ্যে রৈখিক ইলেক্ট্রোমেকানিকাল মিথস্ক্রিয়া থেকে ফলাফল হয়। এটি একটি বিপরীতমুখী প্রক্রিয়া, যার অর্থ পাইজোইলেকট্রিসিটি প্রদর্শনকারী উপকরণগুলিও বিপরীত পিজোইলেকট্রিক প্রভাব প্রদর্শন করে, যেখানে একটি প্রয়োগিত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র থেকে যান্ত্রিক স্ট্রেনের অভ্যন্তরীণ উত্পাদন হয়। পরিমাপযোগ্য পাইজোইলেকট্রিসিটি তৈরি করে এমন উপকরণগুলির উদাহরণগুলির মধ্যে রয়েছে সীসা জিরকোনেট টাইটানেট স্ফটিক।

ফরাসি পদার্থবিদ পিয়েরে এবং জ্যাক কুরি 1880 সালে পাইজোইলেকট্রিসিটি আবিষ্কার করেন। এর পর থেকে এটি শব্দ উৎপাদন ও সনাক্তকরণ, পাইজোইলেকট্রিক ইঙ্কজেট প্রিন্টিং, উচ্চ ভোল্টেজ বিদ্যুৎ উৎপাদন, ঘড়ি জেনারেটর এবং মাইক্রোব্যালেন্সের মতো ইলেকট্রনিক ডিভাইস সহ বিভিন্ন দরকারী অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ব্যবহার করা হয়েছে। এবং অপটিক্যাল সমাবেশের অতি সূক্ষ্ম ফোকাস করার জন্য অতিস্বনক অগ্রভাগ চালান। এটি স্ক্যানিং প্রোব মাইক্রোস্কোপগুলির ভিত্তিও গঠন করে, যা পরমাণুর স্কেলে চিত্রগুলি সমাধান করতে পারে। পাইজোইলেকট্রিসিটি ইলেকট্রনিকভাবে পরিবর্ধিত গিটারগুলির জন্য পিকআপে এবং আধুনিক ইলেকট্রনিক ড্রামগুলির জন্য ট্রিগারগুলিতেও ব্যবহৃত হয়।

পাইজোইলেক্ট্রিসিটি গ্যাস জ্বালানোর জন্য স্ফুলিঙ্গ তৈরিতে, রান্না ও গরম করার যন্ত্র, টর্চ, সিগারেট লাইটার এবং পাইরোইলেকট্রিক প্রভাবে দৈনন্দিন ব্যবহার খুঁজে পায়, যেখানে একটি উপাদান তাপমাত্রা পরিবর্তনের প্রতিক্রিয়া হিসাবে বৈদ্যুতিক সম্ভাবনা তৈরি করে। এটি 18 শতকের মাঝামাঝি কার্ল লিনিয়াস এবং ফ্রাঞ্জ এপিনাস দ্বারা অধ্যয়ন করা হয়েছিল, রেনে হাই এবং আন্টোইন সিজার বেকারেলের জ্ঞানের উপর ভিত্তি করে, যিনি যান্ত্রিক চাপ এবং বৈদ্যুতিক চার্জের মধ্যে সম্পর্ক স্থাপন করেছিলেন। পরীক্ষা নিষ্পত্তিহীন প্রমাণিত.

স্কটল্যান্ডের হান্টেরিয়ান মিউজিয়ামে কুরি ক্ষতিপূরণকারীতে একটি পাইজো ক্রিস্টালের দৃশ্য সরাসরি পাইজোইলেকট্রিক প্রভাবের একটি প্রদর্শনী। পিয়েরে এবং জ্যাক কুরি ভাইরা পাইরোইলেকট্রিসিটি সম্পর্কে তাদের জ্ঞানকে অন্তর্নিহিত স্ফটিক কাঠামোর বোঝার সাথে একত্রিত করেছিলেন, যা পাইরোইলেকট্রিসিটির ভবিষ্যদ্বাণীর জন্ম দিয়েছে। তারা স্ফটিক আচরণের পূর্বাভাস দিতে সক্ষম হয়েছিল এবং ট্যুরমালাইন, কোয়ার্টজ, পোখরাজ, বেতের চিনি এবং রোচেল লবণের মতো স্ফটিকগুলিতে প্রভাব প্রদর্শন করেছিল। সোডিয়াম পটাসিয়াম টার্টরেট টেট্রাহাইড্রেট এবং কোয়ার্টজও পাইজোইলেকট্রিসিটি প্রদর্শন করে। একটি পাইজোইলেক্ট্রিক ডিস্ক বিকৃত হলে একটি ভোল্টেজ তৈরি করে এবং আকৃতির পরিবর্তন কিউরিসের প্রদর্শনে ব্যাপকভাবে অতিরঞ্জিত হয়।

তারা কনভার্স পিজোইলেক্ট্রিক প্রভাবের ভবিষ্যদ্বাণী করতে সক্ষম হয়েছিল, এবং কনভার্স ইফেক্টটি গাণিতিকভাবে 1881 সালে গ্যাব্রিয়েল লিপম্যান দ্বারা অনুমান করা হয়েছিল। কিউরি অবিলম্বে কনভার্স ইফেক্টের অস্তিত্ব নিশ্চিত করেছিলেন এবং ইলেক্ট্রো-ইলাস্টো-এর সম্পূর্ণ বিপরীত হওয়ার পরিমাণগত প্রমাণ পেতে গিয়েছিলেন। পাইজোইলেকট্রিক স্ফটিকের যান্ত্রিক বিকৃতি।

কয়েক দশক ধরে, পাইজোইলেকট্রিসিটি একটি পরীক্ষাগারের কৌতূহল হিসেবে রয়ে গেছে, কিন্তু পিয়েরে এবং মারি কুরির পোলোনিয়াম এবং রেডিয়াম আবিষ্কারের ক্ষেত্রে এটি একটি গুরুত্বপূর্ণ হাতিয়ার ছিল। পিজোইলেকট্রিসিটি প্রদর্শনকারী স্ফটিক কাঠামোগুলি অন্বেষণ এবং সংজ্ঞায়িত করার জন্য তাদের কাজটি ওল্ডেমার ভয়েটের লেহরবুচ ডার ক্রিস্টালফিসিক (ক্রিস্টাল পদার্থবিদ্যার পাঠ্যপুস্তক) প্রকাশের মাধ্যমে শেষ হয়েছিল, যা পিজোইলেকট্রিসিটিতে সক্ষম প্রাকৃতিক স্ফটিক শ্রেণির বর্ণনা করেছে এবং পিজোইলেকট্রিসিটিকে কঠোরভাবে সংজ্ঞায়িত করেছে। এটি ছিল পাইজোইলেকট্রিক ডিভাইসের ব্যবহারিক প্রয়োগ, এবং সোনার প্রথম বিশ্বযুদ্ধের সময় বিকশিত হয়েছিল। ফ্রান্সে, পল ল্যাঙ্গেভিন এবং তার সহকর্মীরা একটি অতিস্বনক সাবমেরিন ডিটেক্টর তৈরি করেছিলেন।

ডিটেক্টর একটি গঠিত পরিণত করার যন্ত্র পাতলা কোয়ার্টজ স্ফটিক দিয়ে তৈরি স্টিলের প্লেটে সাবধানে আঠা, এবং ফিরে আসা প্রতিধ্বনি সনাক্ত করার জন্য একটি হাইড্রোফোন। একটি উচ্চ নির্গত দ্বারা ফ্রিকোয়েন্সি ট্রান্সডিউসার থেকে স্পন্দন এবং একটি বস্তু থেকে লাফানোর শব্দ তরঙ্গের প্রতিধ্বনি শুনতে যে সময় লাগে তা পরিমাপ করে, তারা বস্তুর দূরত্ব গণনা করতে সক্ষম হয়েছিল। তারা সোনারকে সফল করার জন্য পিজোইলেকট্রিসিটি ব্যবহার করেছিল এবং এই প্রকল্পটি পাইজোইলেকট্রিক ডিভাইসের প্রতি তীব্র বিকাশ এবং আগ্রহ তৈরি করেছিল। কয়েক দশক ধরে, নতুন পাইজোইলেকট্রিক উপকরণ এবং উপকরণগুলির জন্য নতুন অ্যাপ্লিকেশনগুলি অন্বেষণ এবং বিকাশ করা হয়েছিল এবং পাইজোইলেকট্রিক ডিভাইসগুলি বিভিন্ন ক্ষেত্রে বাড়ি খুঁজে পেয়েছিল। সিরামিক ফোনোগ্রাফ কার্টিজ প্লেয়ার ডিজাইনকে সরলীকৃত করেছে এবং সস্তা এবং নির্ভুল রেকর্ড প্লেয়ারের জন্য তৈরি করা হয়েছে যা বজায় রাখা সস্তা এবং তৈরি করা সহজ।

অতিস্বনক ট্রান্সডুসারগুলির বিকাশ তরল এবং কঠিন পদার্থের সান্দ্রতা এবং স্থিতিস্থাপকতার সহজ পরিমাপের জন্য অনুমোদিত, যার ফলে উপকরণ গবেষণায় বিশাল অগ্রগতি হয়।

লিনিয়ার ইলেক্ট্রোমেকানিক্যাল মিথস্ক্রিয়া

পাইজোইলেকট্রিসিটি হল যান্ত্রিক চাপের শিকার হলে নির্দিষ্ট কিছু পদার্থের বৈদ্যুতিক চার্জ তৈরি করার ক্ষমতা। শব্দটি গ্রীক শব্দ πιέζειν (piezein) থেকে উদ্ভূত হয়েছে যার অর্থ "চিপা বা চাপা" এবং ἤλεκτρον (ēlektron) অর্থ "অ্যাম্বার", যা ছিল বৈদ্যুতিক চার্জের একটি প্রাচীন উৎস।

Piezoelectricity 1880 সালে ফরাসি পদার্থবিদ জ্যাক এবং পিয়েরে কুরি আবিষ্কার করেছিলেন। এটি বিপরীত প্রতিসাম্য সহ স্ফটিক পদার্থের যান্ত্রিক এবং বৈদ্যুতিক অবস্থার মধ্যে রৈখিক ইলেক্ট্রোমেকানিকাল মিথস্ক্রিয়া উপর ভিত্তি করে। এই প্রভাবটি বিপরীতমুখী, অর্থাৎ পাইজোইলেকট্রিসিটি প্রদর্শনকারী উপকরণগুলিও একটি বিপরীত পিজোইলেকট্রিক প্রভাব প্রদর্শন করে, যার ফলে একটি প্রয়োগিত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র থেকে যান্ত্রিক স্ট্রেনের অভ্যন্তরীণ উত্পাদন হয়। স্থির কাঠামো থেকে বিকৃত হলে পরিমাপযোগ্য পাইজোইলেকট্রিসিটি তৈরি করে এমন পদার্থের উদাহরণগুলির মধ্যে রয়েছে সীসা জিরকোনেট টাইটানেট স্ফটিক। বিপরীতভাবে, বাহ্যিক বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র প্রয়োগ করা হলে স্ফটিকগুলি তাদের স্থির মাত্রা পরিবর্তন করতে পারে, যা বিপরীত পাইজোইলেকট্রিক প্রভাব হিসাবে পরিচিত এবং আল্ট্রাসাউন্ড তরঙ্গ উত্পাদনে ব্যবহৃত হয়।

পাইজোইলেকট্রিসিটি বিভিন্ন দরকারী অ্যাপ্লিকেশনের জন্য শোষিত হয়েছে, যেমন:

• শব্দ উৎপাদন এবং সনাক্তকরণ
• Piezoelectric ইঙ্কজেট মুদ্রণ
• উচ্চ ভোল্টেজ বিদ্যুৎ উৎপাদন
ঘড়ি জেনারেটর
• বৈদ্যুতিক যন্ত্র
• মাইক্রোব্যালেন্স
• অতিস্বনক অগ্রভাগ ড্রাইভ
• আল্ট্রাফাইন ফোকাসিং অপটিক্যাল অ্যাসেম্বলি
• পরমাণুর স্কেলে চিত্রগুলি সমাধান করতে প্রোব মাইক্রোস্কোপ স্ক্যান করার ভিত্তি তৈরি করে
• ইলেকট্রনিকভাবে পরিবর্ধিত গিটারে পিকআপ
আধুনিক ইলেকট্রনিক ড্রামে ট্রিগার
• রান্না এবং গরম করার ডিভাইসে গ্যাস জ্বালানোর জন্য স্পার্ক তৈরি করা
• টর্চ এবং সিগারেট লাইটার

পাইজোইলেকট্রিসিটি পাইরোইলেকট্রিক প্রভাবে দৈনন্দিন ব্যবহারও খুঁজে পায়, যা এমন একটি উপাদান যা তাপমাত্রা পরিবর্তনের প্রতিক্রিয়ায় বৈদ্যুতিক সম্ভাবনা তৈরি করে। এটি 18 শতকের মাঝামাঝি কার্ল লিনিয়াস এবং ফ্রাঞ্জ এপিনাস দ্বারা অধ্যয়ন করা হয়েছিল, রেনে হাই এবং আন্টোইন সিজার বেকারেলের জ্ঞানের উপর ভিত্তি করে, যিনি যান্ত্রিক চাপ এবং বৈদ্যুতিক চার্জের মধ্যে সম্পর্ক স্থাপন করেছিলেন। যাইহোক, পরীক্ষা নিষ্পত্তিমূলক প্রমাণিত.

স্কটল্যান্ডের হান্টেরিয়ান মিউজিয়ামে কুরি ক্ষতিপূরণকারীতে একটি পাইজো ক্রিস্টাল দেখা সরাসরি পাইজোইলেকট্রিক প্রভাবের একটি প্রদর্শন। এটি পিয়ের এবং জ্যাক কুরি ভাইদের কাজ ছিল যারা পিজোইলেকট্রিসিটি প্রদর্শন করে এমন স্ফটিক কাঠামোগুলি অন্বেষণ এবং সংজ্ঞায়িত করেছিল, যা ওল্ডেমার ভয়েটের লেহরবুচ ডের ক্রিস্টালফিসিক (ক্রিস্টাল পদার্থবিদ্যার পাঠ্যপুস্তক) প্রকাশের মধ্যে পরিণত হয়েছিল। এটি পাইজোইলেকট্রিসিটিতে সক্ষম প্রাকৃতিক স্ফটিক শ্রেণীগুলি বর্ণনা করে এবং টেনসর বিশ্লেষণের মাধ্যমে পাইজোইলেকট্রিক ধ্রুবকগুলিকে কঠোরভাবে সংজ্ঞায়িত করে, যা পাইজোইলেকট্রিক ডিভাইসগুলির ব্যবহারিক প্রয়োগের দিকে পরিচালিত করে।

সোনার প্রথম বিশ্বযুদ্ধের সময় বিকশিত হয়েছিল, যখন ফ্রান্সের পল ল্যাঙ্গেভিন এবং তার সহকর্মীরা একটি অতিস্বনক সাবমেরিন ডিটেক্টর তৈরি করেছিলেন। এই ডিটেক্টরে স্টিলের প্লেটে সাবধানে আঠাযুক্ত পাতলা কোয়ার্টজ স্ফটিক দিয়ে তৈরি একটি ট্রান্সডিউসার এবং ট্রান্সডুসার থেকে উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি পালস নির্গত করার পরে ফিরে আসা প্রতিধ্বনি সনাক্ত করার জন্য একটি হাইড্রোফোন ছিল। শব্দ তরঙ্গের প্রতিধ্বনি শুনতে যে সময় লাগে তা পরিমাপ করে একটি বস্তুর কাছ থেকে লাফিয়ে লাফিয়ে, তারা পাইজোইলেকট্রিসিটি ব্যবহার করে বস্তুর দূরত্ব গণনা করতে সক্ষম হয়েছিল। এই প্রকল্পের সাফল্য কয়েক দশক ধরে পিজোইলেকট্রিক ডিভাইসগুলির প্রতি তীব্র বিকাশ এবং আগ্রহ তৈরি করেছে, নতুন পাইজোইলেকট্রিক উপকরণ এবং এই উপকরণগুলির জন্য নতুন অ্যাপ্লিকেশনগুলি অন্বেষণ এবং বিকাশ করা হয়েছে। পাইজোইলেকট্রিক ডিভাইসগুলি অনেক ক্ষেত্রে বাড়ি খুঁজে পেয়েছিল, যেমন সিরামিক ফোনোগ্রাফ কার্টিজ, যা প্লেয়ার ডিজাইনকে সরল করেছে এবং সস্তা এবং আরও সঠিক রেকর্ড প্লেয়ারের জন্য তৈরি করেছে, এবং তৈরি করা এবং রক্ষণাবেক্ষণ করা সস্তা এবং সহজ।

অতিস্বনক ট্রান্সডুসারগুলির বিকাশ তরল এবং কঠিন পদার্থের সান্দ্রতা এবং স্থিতিস্থাপকতার সহজ পরিমাপের জন্য অনুমোদিত, যার ফলে উপকরণ গবেষণায় বিশাল অগ্রগতি হয়। অতিস্বনক টাইম ডোমেন রিফ্লোমিটারগুলি একটি উপাদানের মধ্যে একটি অতিস্বনক পালস পাঠায় এবং ঢালাই ধাতু এবং পাথরের বস্তুর অভ্যন্তরে ত্রুটিগুলি খুঁজে বের করতে প্রতিফলন এবং বিচ্ছিন্নতাগুলি পরিমাপ করে, কাঠামোগত নিরাপত্তার উন্নতি করে। দ্বিতীয় বিশ্বযুদ্ধের পর, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র, রাশিয়া এবং জাপানের স্বাধীন গবেষণা দলগুলি ফেরোইলেকট্রিক্স নামে একটি নতুন শ্রেণীর কৃত্রিম পদার্থ আবিষ্কার করে, যা প্রাকৃতিক উপকরণের তুলনায় পিজোইলেক্ট্রিক ধ্রুবককে বহুগুণ বেশি প্রদর্শন করে। এর ফলে বেরিয়াম টাইটানেট, এবং পরবর্তীতে সীসা জিরকোনেট টাইটানেট, নির্দিষ্ট প্রয়োগের জন্য নির্দিষ্ট বৈশিষ্ট্য সহ পদার্থের বিকাশের জন্য তীব্র গবেষণার দিকে পরিচালিত হয়।

দ্বিতীয় বিশ্বযুদ্ধের পর বেল টেলিফোন ল্যাবরেটরিজ দ্বারা পাইজোইলেকট্রিক ক্রিস্টাল ব্যবহারের একটি উল্লেখযোগ্য উদাহরণ তৈরি করা হয়েছিল। ফ্রেডরিক আর. অভাব, রেডিও টেলিফোনি ইঞ্জিনিয়ারিং বিভাগে কর্মরত,

বিপরীত প্রক্রিয়া

পাইজোইলেকট্রিসিটি হল একটি বৈদ্যুতিক চার্জ যা নির্দিষ্ট কঠিন পদার্থ যেমন ক্রিস্টাল, সিরামিক এবং হাড় এবং ডিএনএর মতো জৈবিক পদার্থে জমা হয়। এটি প্রয়োগ করা যান্ত্রিক চাপের জন্য এই উপকরণগুলির প্রতিক্রিয়া। 'piezoelectricity' শব্দটি এসেছে গ্রীক শব্দ 'piezein' থেকে যার অর্থ 'squeeze' বা 'press' এবং 'élektron' অর্থ 'অ্যাম্বার', বৈদ্যুতিক চার্জের একটি প্রাচীন উৎস।

পিজোইলেক্ট্রিক প্রভাব বিপরীত প্রতিসাম্য সহ স্ফটিক পদার্থের যান্ত্রিক এবং বৈদ্যুতিক অবস্থার মধ্যে রৈখিক ইলেক্ট্রোমেকানিক্যাল মিথস্ক্রিয়া থেকে ফলাফল। এটি একটি বিপরীতমুখী প্রক্রিয়া, যার অর্থ পাইজোইলেকট্রিসিটি প্রদর্শনকারী উপকরণগুলিও বিপরীত পিজোইলেকট্রিক প্রভাব প্রদর্শন করে, যা একটি প্রয়োগিত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের ফলে যান্ত্রিক স্ট্রেনের অভ্যন্তরীণ প্রজন্ম। পরিমাপযোগ্য পাইজোইলেকট্রিসিটি তৈরি করে এমন উপকরণগুলির উদাহরণগুলির মধ্যে রয়েছে সীসা জিরকোনেট টাইটানেট স্ফটিক। যখন এই স্ফটিকগুলির স্থির কাঠামো বিকৃত হয়, তখন তারা তাদের মূল মাত্রায় ফিরে আসে এবং বিপরীতভাবে, যখন একটি বাহ্যিক বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র প্রয়োগ করা হয়, তখন তারা তাদের স্থির মাত্রা পরিবর্তন করে, আল্ট্রাসাউন্ড তরঙ্গ তৈরি করে।

ফরাসি পদার্থবিজ্ঞানী জ্যাক এবং পিয়েরে কুরি 1880 সালে পাইজোইলেকট্রিসিটি আবিষ্কার করেন। এর পর থেকে এটি শব্দ উৎপাদন ও সনাক্তকরণ, পাইজোইলেকট্রিক ইঙ্কজেট প্রিন্টিং, উচ্চ ভোল্টেজ বিদ্যুতের উৎপাদন, ঘড়ি জেনারেটর, ইলেকট্রনিক ডিভাইস, মাইক্রোব্যালেন্স সহ বিভিন্ন দরকারী অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ব্যবহার করা হয়েছে। অতিস্বনক অগ্রভাগ ড্রাইভ, এবং অতি সূক্ষ্ম ফোকাসিং অপটিক্যাল সমাবেশ. এটি প্রোব মাইক্রোস্কোপ স্ক্যান করার ভিত্তিও তৈরি করে, যা পরমাণুর স্কেলে চিত্রগুলি সমাধান করতে পারে। পিজোইলেকট্রিসিটি ইলেকট্রনিকভাবে পরিবর্ধিত গিটার এবং আধুনিক ইলেকট্রনিক ড্রামের ট্রিগারগুলির জন্য পিকআপগুলিতেও ব্যবহৃত হয়।

পাইজোইলেকট্রিসিটি প্রতিদিনের ব্যবহারও খুঁজে পায়, যেমন রান্না ও গরম করার যন্ত্র, টর্চ, সিগারেট লাইটার এবং আরও অনেক কিছুতে গ্যাস জ্বালানোর জন্য স্পার্ক তৈরি করা। পাইরোইলেক্ট্রিক প্রভাব, যেখানে একটি উপাদান তাপমাত্রা পরিবর্তনের প্রতিক্রিয়া হিসাবে একটি বৈদ্যুতিক সম্ভাবনা তৈরি করে, কার্ল লিনিয়াস, ফ্রাঞ্জ এপিনাস এবং রেনে হাউই 18 শতকের মাঝামাঝি অ্যাম্বার জ্ঞানের উপর অধ্যয়ন করেছিলেন। অ্যান্টোইন সিজার বেকারেল যান্ত্রিক চাপ এবং বৈদ্যুতিক চার্জের মধ্যে একটি সম্পর্ক স্থাপন করেছিলেন, কিন্তু পরীক্ষাগুলি অনির্ধারিত প্রমাণিত হয়েছিল।

গ্লাসগোতে হান্টেরিয়ান মিউজিয়ামের দর্শনার্থীরা পাইজো ক্রিস্টাল কুরি কমপেনসেটর দেখতে পারেন, এটি ভাই পিয়ের এবং জ্যাক কুরির সরাসরি পাইজোইলেকট্রিক প্রভাবের একটি প্রদর্শনী। অন্তর্নিহিত স্ফটিক কাঠামোর বোঝার সাথে পাইরোইলেকট্রিসিটি সম্পর্কে তাদের জ্ঞান একত্রিত করার ফলে পাইরোইলেকট্রিসিটির ভবিষ্যদ্বাণী এবং স্ফটিক আচরণের পূর্বাভাস দেওয়ার ক্ষমতার জন্ম দেয়। এটি ট্যুরমালাইন, কোয়ার্টজ, পোখরাজ, বেতের চিনি এবং রোচেল লবণের মতো স্ফটিকগুলির প্রভাব দ্বারা প্রদর্শিত হয়েছিল। সোডিয়াম এবং পটাসিয়াম টারট্রেট টেট্রাহাইড্রেট এবং কোয়ার্টজও পাইজোইলেকট্রিসিটি প্রদর্শন করেছিল এবং বিকৃত হলে একটি ভোল্টেজ তৈরি করতে একটি পাইজোইলেকট্রিক ডিস্ক ব্যবহার করা হয়েছিল। আকৃতির এই পরিবর্তনটি কিউরিরা কনভার্স পিজোইলেক্ট্রিক প্রভাবের পূর্বাভাস দেওয়ার জন্য ব্যাপকভাবে অতিরঞ্জিত করেছিল। কনভার্স ইফেক্ট গাণিতিকভাবে 1881 সালে গ্যাব্রিয়েল লিপম্যানের মৌলিক থার্মোডাইনামিক নীতি থেকে অনুমান করা হয়েছিল।

কিউরিস অবিলম্বে কনভার্স ইফেক্টের অস্তিত্ব নিশ্চিত করেন এবং পাইজোইলেক্ট্রিক স্ফটিকগুলিতে ইলেক্ট্রো-ইলাস্টো-যান্ত্রিক বিকৃতির সম্পূর্ণ বিপরীততার পরিমাণগত প্রমাণ পেতে যান। কয়েক দশক ধরে, পাইজোইলেকট্রিসিটি একটি পরীক্ষাগারের কৌতূহল হিসেবে রয়ে গেছে, কিন্তু পিয়েরে এবং মারি কুরির পোলোনিয়াম এবং রেডিয়াম আবিষ্কারের ক্ষেত্রে এটি একটি গুরুত্বপূর্ণ হাতিয়ার ছিল। পিজোইলেকট্রিসিটি প্রদর্শনকারী স্ফটিক কাঠামোগুলি অন্বেষণ এবং সংজ্ঞায়িত করার জন্য তাদের কাজটি ওল্ডেমার ভয়েটের লেহরবুচ ডের ক্রিস্টালফিসিক (ক্রিস্টাল পদার্থবিদ্যার পাঠ্যপুস্তক) প্রকাশের মাধ্যমে শেষ হয়েছিল। এটি পাইজোইলেকট্রিসিটিতে সক্ষম প্রাকৃতিক স্ফটিক শ্রেণীগুলি বর্ণনা করে এবং টেনসর বিশ্লেষণ ব্যবহার করে পাইজোইলেকট্রিক ধ্রুবকগুলিকে কঠোরভাবে সংজ্ঞায়িত করে।

পাইজোইলেকট্রিক ডিভাইসের ব্যবহারিক প্রয়োগ, যেমন সোনার, প্রথম বিশ্বযুদ্ধের সময় বিকশিত হয়েছিল। ফ্রান্সে, পল ল্যাঙ্গেভিন এবং তার সহকর্মীরা একটি অতিস্বনক সাবমেরিন ডিটেক্টর তৈরি করেছিলেন। এই ডিটেক্টরটিতে স্টিলের প্লেটে সাবধানে আঠাযুক্ত পাতলা কোয়ার্টজ স্ফটিক দিয়ে তৈরি একটি ট্রান্সডুসার এবং ফিরে আসা প্রতিধ্বনি সনাক্ত করার জন্য একটি হাইড্রোফোন ছিল। ট্রান্সডিউসার থেকে উচ্চ কম্পাঙ্কের স্পন্দন নির্গত করে এবং একটি বস্তুর উপর থেকে শব্দ তরঙ্গের প্রতিধ্বনি শুনতে যে সময় লাগে তা পরিমাপ করে, তারা বস্তুর দূরত্ব গণনা করতে সক্ষম হয়েছিল। এই সোনারকে সফল করতে তারা পিজোইলেকট্রিসিটি ব্যবহার করে। এই প্রকল্পটি পাইজোইলেকট্রিক ডিভাইসগুলির মধ্যে একটি তীব্র বিকাশ এবং আগ্রহ তৈরি করেছে এবং কয়েক দশক ধরে নতুন পাইজোইলেকট্রিক উপকরণ এবং এই উপকরণগুলির জন্য নতুন অ্যাপ্লিকেশনগুলি অন্বেষণ এবং বিকাশ করা হয়েছে। পাইজোইলেকট্রিক ডিভাইস

Piezoelectricity কারণ কি?

এই বিভাগে, আমি পাইজোইলেকট্রিসিটির উত্স এবং এই ঘটনাটি প্রদর্শন করে এমন বিভিন্ন উপকরণ অন্বেষণ করব। আমি গ্রীক শব্দ 'পিজেইন', বৈদ্যুতিক চার্জের প্রাচীন উৎস এবং পাইরোইলেকট্রিসিটি প্রভাবের দিকে তাকিয়ে থাকব। আমি পিয়ের এবং জ্যাক কুরির আবিষ্কার এবং 20 শতকে পিজোইলেকট্রিক ডিভাইসের বিকাশ নিয়েও আলোচনা করব।

গ্রীক শব্দ পিজেইন

পাইজোইলেকট্রিসিটি হল নির্দিষ্ট কিছু কঠিন পদার্থ যেমন ক্রিস্টাল, সিরামিক এবং হাড় এবং ডিএনএর মতো জৈবিক পদার্থে বৈদ্যুতিক চার্জের সঞ্চয়। এটি যান্ত্রিক চাপ প্রয়োগের জন্য এই উপকরণগুলির প্রতিক্রিয়া দ্বারা সৃষ্ট হয়। পাইজোইলেকট্রিসিটি শব্দটি এসেছে গ্রীক শব্দ "পিজেইন" থেকে, যার অর্থ "চূর্ণ করা বা চাপ দেওয়া", এবং "এলেকট্রন", যার অর্থ "অ্যাম্বার", বৈদ্যুতিক চার্জের একটি প্রাচীন উৎস।

পিজোইলেক্ট্রিক প্রভাব বিপরীত প্রতিসাম্য সহ স্ফটিক পদার্থের যান্ত্রিক এবং বৈদ্যুতিক অবস্থার মধ্যে রৈখিক ইলেক্ট্রোমেকানিক্যাল মিথস্ক্রিয়া থেকে ফলাফল। এটি একটি বিপরীতমুখী প্রক্রিয়া, যার অর্থ পাইজোইলেকট্রিসিটি প্রদর্শনকারী উপকরণগুলিও বিপরীত পিজোইলেকট্রিক প্রভাব প্রদর্শন করে, যা একটি প্রয়োগিত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের ফলে যান্ত্রিক স্ট্রেনের অভ্যন্তরীণ প্রজন্ম। উদাহরণস্বরূপ, সীসা জিরকোনেট টাইটানেট স্ফটিকগুলি পরিমাপযোগ্য পাইজোইলেকট্রিসিটি তৈরি করে যখন তাদের স্থির কাঠামোটি তার মূল মাত্রা থেকে বিকৃত হয়। বিপরীতভাবে, বাহ্যিক বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র প্রয়োগ করা হলে স্ফটিকগুলি তাদের স্থির মাত্রা পরিবর্তন করতে পারে, যা বিপরীত পাইজোইলেকট্রিক প্রভাব হিসাবে পরিচিত এবং এটি আল্ট্রাসাউন্ড তরঙ্গের উত্পাদন।

ফরাসি পদার্থবিদ জ্যাক এবং পিয়েরে কুরি 1880 সালে পাইজোইলেকট্রিসিটি আবিষ্কার করেন। পাইজোইলেকট্রিক প্রভাবটি শব্দ উৎপাদন ও সনাক্তকরণ, পাইজোইলেকট্রিক ইঙ্কজেট প্রিন্টিং, উচ্চ ভোল্টেজ বিদ্যুৎ উৎপাদন, ঘড়ি জেনারেটর এবং মাইক্রোব্যালেন্সের মতো ইলেকট্রনিক ডিভাইস সহ অনেক দরকারী অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ব্যবহার করা হয়েছে। , অতিস্বনক অগ্রভাগ ড্রাইভ, এবং অতি সূক্ষ্ম ফোকাসিং অপটিক্যাল সমাবেশ। এটি স্ক্যানিং প্রোব মাইক্রোস্কোপগুলির ভিত্তিও গঠন করে, যা পরমাণুর স্কেলে চিত্রগুলি সমাধান করতে পারে। পিজোইলেকট্রিসিটি ইলেকট্রনিকভাবে পরিবর্ধিত গিটার এবং আধুনিক ইলেকট্রনিক ড্রামের ট্রিগারগুলির জন্য পিকআপগুলিতেও ব্যবহৃত হয়।

পাইজোইলেকট্রিসিটি প্রতিদিনের ব্যবহার খুঁজে পায়, যেমন রান্না এবং গরম করার যন্ত্র, টর্চ, সিগারেট লাইটার এবং আরও অনেক কিছুতে গ্যাস জ্বালানোর জন্য স্পার্ক তৈরি করা। পাইরোইলেক্ট্রিক প্রভাব, যা তাপমাত্রা পরিবর্তনের প্রতিক্রিয়া হিসাবে বৈদ্যুতিক সম্ভাবনার প্রজন্ম, কার্ল লিনিয়াস এবং ফ্রাঞ্জ এপিনাস 18 শতকের মাঝামাঝি সময়ে অধ্যয়ন করেছিলেন, রেনে হাউ এবং আন্টোইন সিজার বেকারেলের জ্ঞানের উপর অঙ্কন করেছিলেন, যিনি তাদের মধ্যে সম্পর্ক স্থাপন করেছিলেন। যান্ত্রিক চাপ এবং বৈদ্যুতিক চার্জ। পরীক্ষা নিষ্পত্তিহীন প্রমাণিত.

স্কটল্যান্ডের জাদুঘরে, দর্শকরা একটি পাইজো ক্রিস্টাল কুরি ক্ষতিপূরণকারী দেখতে পারেন, যা পিয়েরে এবং জ্যাক কুরি ভাইদের দ্বারা সরাসরি পাইজোইলেকট্রিক প্রভাবের একটি প্রদর্শনী। অন্তর্নিহিত স্ফটিক কাঠামোর বোঝার সাথে পাইরোইলেকট্রিসিটি সম্পর্কে তাদের জ্ঞানকে একত্রিত করার ফলে পাইরোইলেকট্রিসিটির ভবিষ্যদ্বাণী এবং স্ফটিক আচরণের পূর্বাভাস দেওয়ার ক্ষমতার জন্ম দেয়। এটি ট্যুরমালাইন, কোয়ার্টজ, পোখরাজ, বেতের চিনি এবং রোচেল লবণের মতো স্ফটিকগুলির প্রভাব দ্বারা প্রদর্শিত হয়েছিল। রোচেল লবণ থেকে সোডিয়াম পটাসিয়াম টারট্রেট টেট্রাহাইড্রেট এবং কোয়ার্টজ পাইজোইলেকট্রিসিটি প্রদর্শন করে এবং একটি পাইজোইলেকট্রিক ডিস্ক বিকৃত হলে ভোল্টেজ তৈরি করে। আকৃতির এই পরিবর্তনটি কিউরিসের প্রদর্শনীতে ব্যাপকভাবে অতিরঞ্জিত।

কিউরিরা পাইজোইলেক্ট্রিক ক্রিস্টালগুলিতে ইলেক্ট্রো-ইলাস্টো-যান্ত্রিক বিকৃতির সম্পূর্ণ বিপরীততার পরিমাণগত প্রমাণ পেতে গিয়েছিল। কয়েক দশক ধরে, পাইজোইলেকট্রিসিটি একটি পরীক্ষাগারের কৌতূহল হিসাবে রয়ে গেছে যতক্ষণ না এটি পিয়ের এবং মেরি কিউরি দ্বারা পোলোনিয়াম এবং রেডিয়াম আবিষ্কারের একটি গুরুত্বপূর্ণ হাতিয়ার হয়ে ওঠে। পিজোইলেকট্রিসিটি প্রদর্শনকারী স্ফটিক কাঠামোগুলি অন্বেষণ এবং সংজ্ঞায়িত করার জন্য তাদের কাজটি ওল্ডেমার ভয়েটের লেহরবুচ ডের ক্রিস্টালফিসিক (ক্রিস্টাল পদার্থবিদ্যার পাঠ্যপুস্তক) প্রকাশের মাধ্যমে শেষ হয়েছিল। এটি পাইজোইলেকট্রিসিটিতে সক্ষম প্রাকৃতিক স্ফটিক শ্রেণীগুলিকে বর্ণনা করে এবং টেনসর বিশ্লেষণের মাধ্যমে পাইজোইলেকট্রিক ধ্রুবকগুলিকে কঠোরভাবে সংজ্ঞায়িত করে।

পাইজোইলেকট্রিসিটির এই ব্যবহারিক প্রয়োগ প্রথম বিশ্বযুদ্ধের সময় সোনার বিকাশের দিকে পরিচালিত করেছিল। ফ্রান্সে, পল ল্যাঙ্গেভিন এবং তার সহকর্মীরা একটি অতিস্বনক সাবমেরিন ডিটেক্টর তৈরি করেছিলেন। ডিটেক্টরে পাতলা কোয়ার্টজ স্ফটিক দিয়ে তৈরি একটি ট্রান্সডিউসার ছিল যা স্টিলের প্লেটে সাবধানে আঠালো, যাকে হাইড্রোফোন বলা হয়, উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি পালস নির্গত করার পরে ফিরে আসা প্রতিধ্বনি সনাক্ত করতে। ট্রান্সডিউসার বস্তুর দূরত্ব গণনা করতে একটি বস্তুর উপর থেকে শব্দ তরঙ্গের প্রতিধ্বনি শুনতে যে সময় নেয় তা পরিমাপ করে। সোনারে পাইজোইলেকট্রিসিটির ব্যবহার একটি সফলতা ছিল, এবং প্রকল্পটি কয়েক দশক ধরে পিজোইলেকট্রিক ডিভাইসের প্রতি তীব্র বিকাশ এবং আগ্রহ তৈরি করেছিল।

নতুন পাইজোইলেকট্রিক সামগ্রী এবং এই উপকরণগুলির জন্য নতুন অ্যাপ্লিকেশনগুলি অন্বেষণ এবং বিকাশ করা হয়েছিল, এবং পাইজোইলেকট্রিক ডিভাইসগুলি অনেক ক্ষেত্রে ঘর খুঁজে পেয়েছিল, যেমন সিরামিক ফোনোগ্রাফ কার্টিজ, যা প্লেয়ারের নকশাকে সরল করেছে এবং সস্তা, আরও সঠিক রেকর্ড প্লেয়ারের জন্য তৈরি করা হয়েছে যেগুলি বজায় রাখা সস্তা এবং সহজ ছিল। গঠন করা. উন্নতি

বৈদ্যুতিক চার্জের প্রাচীন উৎস

পাইজোইলেকট্রিসিটি হল বৈদ্যুতিক চার্জ যা নির্দিষ্ট কঠিন পদার্থ যেমন স্ফটিক, সিরামিক এবং হাড় এবং ডিএনএর মতো জৈবিক পদার্থে জমা হয়। এটি যান্ত্রিক চাপ প্রয়োগের উপাদানের প্রতিক্রিয়া দ্বারা সৃষ্ট হয়। 'পিজোইলেকট্রিসিটি' শব্দটি এসেছে গ্রীক শব্দ 'পিজেইন' থেকে, যার অর্থ 'চেপে দেওয়া বা চাপা', এবং 'ইলেক্ট্রন' শব্দ, যার অর্থ 'অ্যাম্বার', বৈদ্যুতিক চার্জের একটি প্রাচীন উৎস।

পিজোইলেক্ট্রিক প্রভাব বিপরীত প্রতিসাম্য সহ স্ফটিক পদার্থের যান্ত্রিক এবং বৈদ্যুতিক অবস্থার মধ্যে রৈখিক ইলেক্ট্রোমেকানিক্যাল মিথস্ক্রিয়া থেকে ফলাফল। এটি একটি বিপরীতমুখী প্রক্রিয়া, যার অর্থ পাইজোইলেকট্রিসিটি প্রদর্শনকারী উপকরণগুলিও বিপরীত পিজোইলেকট্রিক প্রভাব প্রদর্শন করে, যা একটি প্রয়োগিত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের ফলে যান্ত্রিক স্ট্রেনের অভ্যন্তরীণ প্রজন্ম। উদাহরণস্বরূপ, সীসা জিরকোনেট টাইটানেট স্ফটিকগুলি পরিমাপযোগ্য পাইজোইলেকট্রিসিটি তৈরি করে যখন তাদের স্থির কাঠামোটি তার মূল মাত্রা থেকে বিকৃত হয়। বিপরীতভাবে, যখন একটি বাহ্যিক বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র প্রয়োগ করা হয়, তখন স্ফটিকগুলি একটি বিপরীত পাইজোইলেকট্রিক প্রভাবে তাদের স্থির মাত্রা পরিবর্তন করে, আল্ট্রাসাউন্ড তরঙ্গ তৈরি করে।

পাইজোইলেকট্রিক প্রভাবটি 1880 সালে ফরাসি পদার্থবিদ জ্যাক এবং পিয়েরে কুরি আবিষ্কার করেছিলেন। এটি বিভিন্ন ধরনের দরকারী অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ব্যবহার করা হয়, যার মধ্যে রয়েছে শব্দ উৎপাদন এবং সনাক্তকরণ, পাইজোইলেকট্রিক ইঙ্কজেট প্রিন্টিং, উচ্চ ভোল্টেজ বিদ্যুৎ উৎপাদন, ঘড়ি জেনারেটর, এবং অপটিক্যাল অ্যাসেম্বলির অতি সূক্ষ্ম ফোকাসিংয়ের জন্য মাইক্রোব্যালেন্স এবং ড্রাইভ অতিস্বনক অগ্রভাগের মতো ইলেকট্রনিক ডিভাইস। এটি প্রোব মাইক্রোস্কোপগুলি স্ক্যান করার ভিত্তি তৈরি করে, যা পরমাণুর স্কেলে চিত্রগুলি সমাধান করতে ব্যবহৃত হয়। পিজোইলেকট্রিসিটি ইলেকট্রনিকভাবে পরিবর্ধিত গিটার এবং আধুনিক ইলেকট্রনিক ড্রামের ট্রিগারগুলির জন্য পিকআপগুলিতেও ব্যবহৃত হয়।

পাইজোইলেকট্রিসিটি রান্নার এবং গরম করার ডিভাইস, টর্চ, সিগারেট লাইটার এবং আরও অনেক কিছুতে গ্যাস জ্বালানোর জন্য স্পার্ক তৈরিতে প্রতিদিনের ব্যবহার খুঁজে পায়। পাইরোইলেক্ট্রিক প্রভাব, যা তাপমাত্রা পরিবর্তনের প্রতিক্রিয়া হিসাবে বৈদ্যুতিক সম্ভাবনার উত্পাদন, 18 শতকের মাঝামাঝি কার্ল লিনিয়াস এবং ফ্রাঞ্জ এপিনাস দ্বারা অধ্যয়ন করা হয়েছিল, রেনে হাউ এবং অ্যান্টোইন সিজার বেকারেলের জ্ঞানের উপর অঙ্কন করেছিলেন যারা যান্ত্রিকতার মধ্যে একটি সম্পর্ক স্থাপন করেছিলেন। চাপ এবং বৈদ্যুতিক চার্জ। যাইহোক, তাদের পরীক্ষা নিষ্পত্তিমূলক প্রমাণিত.

স্কটল্যান্ডের হান্টেরিয়ান মিউজিয়ামে একটি পাইজো ক্রিস্টাল এবং কিউরি ক্ষতিপূরণকারীর দৃশ্য সরাসরি পাইজোইলেকট্রিক প্রভাব প্রদর্শন করে। এটি পিয়ের এবং জ্যাক কুরি ভাইদের কাজ ছিল যারা পিজোইলেকট্রিসিটি প্রদর্শন করে এমন স্ফটিক কাঠামোগুলি অন্বেষণ এবং সংজ্ঞায়িত করেছিল, যা ওল্ডেমার ভয়েটের লেহরবুচ ডের ক্রিস্টালফিসিক (ক্রিস্টাল পদার্থবিদ্যার পাঠ্যপুস্তক) প্রকাশের মধ্যে পরিণত হয়েছিল। এটি পাইজোইলেকট্রিসিটিতে সক্ষম প্রাকৃতিক স্ফটিক শ্রেণীগুলি বর্ণনা করে এবং টেনসর বিশ্লেষণের মাধ্যমে পাইজোইলেকট্রিক ধ্রুবকগুলিকে কঠোরভাবে সংজ্ঞায়িত করে, যা পাইজোইলেকট্রিক ডিভাইসগুলির ব্যবহারিক প্রয়োগের অনুমতি দেয়।

সোনার প্রথম বিশ্বযুদ্ধের সময় ফ্রান্সের পল ল্যাঙ্গেভিন এবং তার সহকর্মীরা তৈরি করেছিলেন, যারা একটি অতিস্বনক সাবমেরিন ডিটেক্টর তৈরি করেছিলেন। ডিটেক্টরটিতে স্টিলের প্লেটে সাবধানে আঠাযুক্ত পাতলা কোয়ার্টজ স্ফটিক দিয়ে তৈরি একটি ট্রান্সডুসার এবং ফিরে আসা প্রতিধ্বনি সনাক্ত করার জন্য একটি হাইড্রোফোন ছিল। ট্রান্সডিউসার থেকে একটি উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি পালস নির্গত করে এবং একটি বস্তুর উপর থেকে শব্দ তরঙ্গের প্রতিধ্বনি শুনতে যে সময় লাগে তা পরিমাপ করে, তারা বস্তুর দূরত্ব গণনা করতে সক্ষম হয়েছিল। এই সোনারকে সফল করতে তারা পিজোইলেকট্রিসিটি ব্যবহার করে। এই প্রকল্পটি কয়েক দশক ধরে পিজোইলেকট্রিক ডিভাইসে একটি তীব্র বিকাশ এবং আগ্রহ তৈরি করেছে।

পাইরোইলেকট্রিসিটি

পাইজোইলেকট্রিসিটি হল প্রয়োগকৃত যান্ত্রিক চাপের প্রতিক্রিয়ায় বৈদ্যুতিক চার্জ জমা করার জন্য নির্দিষ্ট পদার্থের ক্ষমতা। এটি বিপরীত প্রতিসাম্য সহ স্ফটিক পদার্থের যান্ত্রিক এবং বৈদ্যুতিক অবস্থার মধ্যে একটি রৈখিক ইলেক্ট্রোমেকানিক্যাল মিথস্ক্রিয়া। "পিজোইলেকট্রিসিটি" শব্দটি গ্রীক শব্দ "পিজেইন" থেকে উদ্ভূত, যার অর্থ "চূর্ণ করা বা চাপ দেওয়া", এবং গ্রীক শব্দ "এলেকট্রন", যার অর্থ "অ্যাম্বার", বৈদ্যুতিক চার্জের একটি প্রাচীন উৎস।

পাইজোইলেক্ট্রিক প্রভাবটি 1880 সালে ফরাসি পদার্থবিদ জ্যাক এবং পিয়েরে কুরি আবিষ্কার করেছিলেন। এটি একটি বিপরীতমুখী প্রক্রিয়া, যার অর্থ পিজোইলেকট্রিক প্রভাব প্রদর্শনকারী উপকরণগুলিও বিপরীত পিজোইলেকট্রিক প্রভাব প্রদর্শন করে, যা একটি প্রয়োগিত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের ফলে যান্ত্রিক স্ট্রেনের অভ্যন্তরীণ প্রজন্ম। পরিমাপযোগ্য পাইজোইলেকট্রিসিটি তৈরি করে এমন উপকরণগুলির উদাহরণগুলির মধ্যে রয়েছে সীসা জিরকোনেট টাইটানেট স্ফটিক। যখন একটি স্থির কাঠামো বিকৃত হয়, তখন এটি তার মূল মাত্রায় ফিরে আসে। বিপরীতভাবে, যখন একটি বাহ্যিক বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র প্রয়োগ করা হয়, তখন বিপরীত পাইজোইলেকট্রিক প্রভাব তৈরি হয়, যার ফলে আল্ট্রাসাউন্ড তরঙ্গ তৈরি হয়।

পাইজোইলেকট্রিক প্রভাব অনেক দরকারী অ্যাপ্লিকেশনের জন্য শোষিত হয়, যার মধ্যে রয়েছে শব্দ উৎপাদন এবং সনাক্তকরণ, পাইজোইলেকট্রিক ইঙ্কজেট প্রিন্টিং, উচ্চ ভোল্টেজ বিদ্যুৎ উৎপাদন, ঘড়ি জেনারেটর এবং ইলেকট্রনিক ডিভাইস যেমন মাইক্রোব্যালেন্স, ড্রাইভ আল্ট্রাসনিক অগ্রভাগ এবং অতি সূক্ষ্ম ফোকাসিং অপটিক্যাল অ্যাসেম্বলি। এটি প্রোব মাইক্রোস্কোপ স্ক্যান করার ভিত্তি, যা পরমাণুর স্কেলে চিত্রগুলি সমাধান করতে ব্যবহৃত হয়। পাইজোইলেকট্রিসিটি ইলেকট্রনিকভাবে পরিবর্ধিত গিটারগুলির জন্য পিকআপে এবং আধুনিক ইলেকট্রনিক ড্রামগুলির জন্য ট্রিগারগুলিতেও ব্যবহৃত হয়।

পাইজোইলেকট্রিসিটি প্রতিদিনের ব্যবহার খুঁজে পায়, যেমন রান্না এবং গরম করার যন্ত্র, টর্চ, সিগারেট লাইটার এবং আরও অনেক কিছুতে গ্যাস জ্বালানোর জন্য স্পার্ক তৈরি করা। পাইরোইলেক্ট্রিক প্রভাব, যা তাপমাত্রার পরিবর্তনের প্রতিক্রিয়া হিসাবে বৈদ্যুতিক সম্ভাবনার উত্পাদন, কার্ল লিনিয়াস এবং ফ্রাঞ্জ এপিনাস 18 শতকের মাঝামাঝি সময়ে অধ্যয়ন করেছিলেন, রেনে হাউ এবং আন্টোইন সিজার বেকারেলের জ্ঞানের উপর অঙ্কন করেছিলেন, যিনি একটি সম্পর্ক স্থাপন করেছিলেন। যান্ত্রিক চাপ এবং বৈদ্যুতিক চার্জের মধ্যে। যাইহোক, পরীক্ষা নিষ্পত্তিমূলক প্রমাণিত.

স্কটল্যান্ডের কুরি কমপেনসেটর মিউজিয়ামে একটি পাইজো ক্রিস্টালের দৃশ্য সরাসরি পাইজোইলেকট্রিক প্রভাবের একটি প্রদর্শন। পিয়েরে এবং জ্যাক কুরি ভাইরা পাইরোইলেকট্রিসিটি সম্পর্কে তাদের জ্ঞান এবং অন্তর্নিহিত স্ফটিক কাঠামো সম্পর্কে তাদের বোঝার সমন্বয় করে পাইরোইলেকট্রিসিটির বোঝার জন্ম দেয় এবং স্ফটিক আচরণের পূর্বাভাস দেয়। এটি ট্যুরমালাইন, কোয়ার্টজ, পোখরাজ, বেতের চিনি এবং রোচেল লবণের মতো স্ফটিকগুলির প্রভাবে প্রদর্শিত হয়েছিল। সোডিয়াম পটাসিয়াম টারট্রেট টেট্রাহাইড্রেট এবং কোয়ার্টজ পাইজোইলেকট্রিসিটি প্রদর্শন করতে পাওয়া গেছে এবং বিকৃত হলে একটি ভোল্টেজ তৈরি করতে একটি পাইজোইলেকট্রিক ডিস্ক ব্যবহার করা হয়েছিল। কনভার্স পিজোইলেক্ট্রিক প্রভাবের পূর্বাভাস দেওয়ার জন্য কিউরিরা এটিকে ব্যাপকভাবে অতিরঞ্জিত করেছিল। কনভার্স ইফেক্ট গাণিতিকভাবে 1881 সালে গ্যাব্রিয়েল লিপম্যান দ্বারা মৌলিক থার্মোডাইনামিক নীতি দ্বারা অনুমান করা হয়েছিল।

কিউরিস অবিলম্বে কনভার্স ইফেক্টের অস্তিত্ব নিশ্চিত করেন এবং পাইজোইলেক্ট্রিক স্ফটিকগুলিতে ইলেক্ট্রো-ইলাস্টো-যান্ত্রিক বিকৃতির সম্পূর্ণ বিপরীততার পরিমাণগত প্রমাণ পেতে যান। পরবর্তী দশকগুলিতে, পাইজোইলেক্ট্রিসিটি একটি পরীক্ষাগারের কৌতূহল হিসাবে রয়ে গেছে যতক্ষণ না এটি পিয়ের এবং মেরি কিউরি দ্বারা পোলোনিয়াম এবং রেডিয়াম আবিষ্কারের একটি গুরুত্বপূর্ণ হাতিয়ার হয়ে ওঠে। পিজোইলেকট্রিসিটি প্রদর্শনকারী স্ফটিক কাঠামোগুলি অন্বেষণ এবং সংজ্ঞায়িত করার জন্য তাদের কাজটি ওল্ডেমার ভয়েটের লেহরবুচ ডের ক্রিস্টালফিসিক (ক্রিস্টাল পদার্থবিদ্যার পাঠ্যপুস্তক) প্রকাশের মাধ্যমে শেষ হয়েছিল।

সোনার বিকাশ একটি সফলতা ছিল, এবং প্রকল্পটি পাইজোইলেকট্রিক ডিভাইসগুলির প্রতি তীব্র বিকাশ এবং আগ্রহ তৈরি করেছিল। পরবর্তী দশকগুলিতে, নতুন পাইজোইলেকট্রিক উপকরণ এবং এই উপকরণগুলির জন্য নতুন অ্যাপ্লিকেশনগুলি অন্বেষণ এবং বিকাশ করা হয়েছিল। পাইজোইলেকট্রিক ডিভাইসগুলি অনেক ক্ষেত্রে বাড়ি খুঁজে পেয়েছিল, যেমন সিরামিক ফোনোগ্রাফ কার্টিজ, যা প্লেয়ার ডিজাইনকে সরল করে এবং সস্তা, আরও সঠিক রেকর্ড প্লেয়ারের জন্য তৈরি করা হয় যা বজায় রাখা সস্তা এবং নির্মাণ করা সহজ। অতিস্বনক ট্রান্সডুসারগুলির বিকাশ তরল এবং কঠিন পদার্থের সান্দ্রতা এবং স্থিতিস্থাপকতার সহজ পরিমাপের জন্য অনুমোদিত, যার ফলে উপকরণ গবেষণায় বিশাল অগ্রগতি হয়। অতিস্বনক টাইম ডোমেন রিফ্লোমিটারগুলি একটি উপাদানের মধ্যে একটি অতিস্বনক পালস পাঠায় এবং ঢালাই ধাতু এবং পাথরের বস্তুর অভ্যন্তরে ত্রুটিগুলি খুঁজে বের করতে প্রতিফলন এবং বিচ্ছিন্নতাগুলি পরিমাপ করে, কাঠামোগত নিরাপত্তার উন্নতি করে।

দ্বিতীয় বিশ্বযুদ্ধের পর, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র, রাশিয়া এবং জাপানের স্বাধীন গবেষণা গোষ্ঠী ফেরোইলেক্ট্রিকস নামে একটি নতুন শ্রেণীর কৃত্রিম পদার্থ আবিষ্কার করে, যা পাইজোইলেক্ট্রিক ধ্রুবকগুলিকে প্রদর্শন করেছিল যা ছিল

পাইজোইলেকট্রিক উপকরণ

এই বিভাগে, আমি এমন উপাদানগুলি নিয়ে আলোচনা করব যা পাইজোইলেকট্রিক প্রভাব প্রদর্শন করে, যা প্রয়োগকৃত যান্ত্রিক চাপের প্রতিক্রিয়ায় বৈদ্যুতিক চার্জ জমা করার নির্দিষ্ট উপাদানগুলির ক্ষমতা। আমি স্ফটিক, সিরামিক, জৈবিক পদার্থ, হাড়, ডিএনএ এবং প্রোটিন এবং তারা কীভাবে পিজোইলেক্ট্রিক প্রভাবে প্রতিক্রিয়া দেখায় তা দেখব।

স্ফটিক

পাইজোইলেকট্রিসিটি হল প্রয়োগকৃত যান্ত্রিক চাপের প্রতিক্রিয়ায় বৈদ্যুতিক চার্জ জমা করার জন্য নির্দিষ্ট পদার্থের ক্ষমতা। পাইজোইলেকট্রিসিটি শব্দটি গ্রীক শব্দ πιέζειν (piezein) থেকে এসেছে যার অর্থ 'squeeze' বা 'press' এবং ἤλεκτρον (ēlektron) অর্থ 'অ্যাম্বার', বৈদ্যুতিক চার্জের একটি প্রাচীন উৎস। পাইজোইলেকট্রিক পদার্থের মধ্যে রয়েছে স্ফটিক, সিরামিক, জৈবিক পদার্থ, হাড়, ডিএনএ এবং প্রোটিন।

পাইজোইলেকট্রিসিটি হল একটি রৈখিক ইলেক্ট্রোমেকানিক্যাল মিথস্ক্রিয়া যান্ত্রিক এবং বৈদ্যুতিক অবস্থার মধ্যে স্ফটিক পদার্থে বিপরীত প্রতিসাম্যের সাথে। এই প্রভাবটি বিপরীতমুখী, যার অর্থ পাইজোইলেকট্রিসিটি প্রদর্শনকারী উপকরণগুলিও বিপরীত পিজোইলেকট্রিক প্রভাব প্রদর্শন করে, যা একটি প্রয়োগিত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের ফলে যান্ত্রিক স্ট্রেনের অভ্যন্তরীণ প্রজন্ম। পরিমাপযোগ্য পাইজোইলেকট্রিসিটি তৈরি করে এমন উপাদানগুলির উদাহরণগুলির মধ্যে রয়েছে সীসা জিরকোনেট টাইটানেট স্ফটিক, যা তাদের মূল মাত্রার সাথে বিকৃত হতে পারে বা বিপরীতভাবে, যখন একটি বহিরাগত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র প্রয়োগ করা হয় তখন তাদের স্থির মাত্রা পরিবর্তন করে। এটি বিপরীত পাইজোইলেক্ট্রিক প্রভাব হিসাবে পরিচিত, এবং আল্ট্রাসাউন্ড তরঙ্গ উত্পাদন করতে ব্যবহৃত হয়।

ফরাসি পদার্থবিদ জ্যাক এবং পিয়েরে কুরি 1880 সালে পাইজোইলেকট্রিসিটি আবিষ্কার করেন। পাইজোইলেকট্রিক প্রভাব বিভিন্ন ধরনের দরকারী অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ব্যবহার করা হয়েছে, যার মধ্যে রয়েছে শব্দ উৎপাদন এবং সনাক্তকরণ, পাইজোইলেকট্রিক ইঙ্কজেট প্রিন্টিং, উচ্চ ভোল্টেজ বিদ্যুৎ উৎপাদন, ঘড়ি জেনারেটর এবং ইলেকট্রনিক ডিভাইস। মাইক্রোব্যালেন্স হিসাবে, ড্রাইভ অতিস্বনক অগ্রভাগ, এবং অতি সূক্ষ্ম ফোকাসিং অপটিক্যাল সমাবেশ। এটি প্রোব মাইক্রোস্কোপগুলি স্ক্যান করার ভিত্তি তৈরি করে, যা পরমাণুর স্কেলে চিত্রগুলি সমাধান করতে ব্যবহৃত হয়। পাইজোইলেকট্রিক পিকআপগুলি আধুনিক ইলেকট্রনিক ড্রামগুলিতে বৈদ্যুতিনভাবে পরিবর্ধিত গিটার এবং ট্রিগারগুলিতেও ব্যবহৃত হয়।

পাইজোইলেকট্রিসিটি রান্নার এবং গরম করার যন্ত্রগুলিতে গ্যাস জ্বালানোর জন্য স্পার্ক তৈরিতে, সেইসাথে টর্চ এবং সিগারেট লাইটারগুলিতে প্রতিদিনের ব্যবহার খুঁজে পায়। পাইরোইলেক্ট্রিক প্রভাব, যা তাপমাত্রার পরিবর্তনের প্রতিক্রিয়া হিসাবে বৈদ্যুতিক সম্ভাবনার প্রজন্ম, কার্ল লিনিয়াস এবং ফ্রাঞ্জ এপিনাস 18 শতকের মাঝামাঝি সময়ে অধ্যয়ন করেছিলেন, রেনে হাউ এবং আন্টোইন সিজার বেকারেলের জ্ঞানের উপর অঙ্কন করেছিলেন, যিনি যান্ত্রিকতার মধ্যে একটি সম্পর্ক স্থাপন করেছিলেন। চাপ এবং বৈদ্যুতিক চার্জ। এই তত্ত্ব প্রমাণ করার জন্য পরীক্ষা-নিরীক্ষা ছিল অবান্তর।

স্কটল্যান্ডের হান্টেরিয়ান মিউজিয়ামে কুরি ক্ষতিপূরণকারীতে একটি পাইজো ক্রিস্টালের দৃশ্য সরাসরি পাইজোইলেকট্রিক প্রভাবের একটি প্রদর্শনী। পিয়েরে এবং জ্যাক কুরি ভাইরা পাইরোইলেকট্রিসিটি সম্পর্কে তাদের জ্ঞানকে অন্তর্নিহিত স্ফটিক কাঠামোর বোঝার সাথে একত্রিত করে পাইরোইলেকট্রিসিটির ভবিষ্যদ্বাণীর জন্ম দেয়। তারা স্ফটিক আচরণের পূর্বাভাস দিতে সক্ষম হয়েছিল এবং ট্যুরমালাইন, কোয়ার্টজ, পোখরাজ, বেতের চিনি এবং রোচেল লবণের মতো স্ফটিকগুলিতে প্রভাব প্রদর্শন করেছিল। সোডিয়াম পটাসিয়াম টার্টরেট টেট্রাহাইড্রেট এবং কোয়ার্টজও পাইজোইলেকট্রিসিটি প্রদর্শন করে। একটি পাইজোইলেকট্রিক ডিস্ক বিকৃত হলে ভোল্টেজ তৈরি করে; কিউরিদের প্রদর্শনে আকৃতির পরিবর্তনকে অতিরঞ্জিত করা হয়েছে।

তারা কনভার্স পিজোইলেকট্রিক প্রভাবের ভবিষ্যদ্বাণী করতে সক্ষম হয়েছিল এবং গাণিতিকভাবে এর পিছনে মৌলিক তাপগতিগত নীতিগুলি অনুমান করতে সক্ষম হয়েছিল। গ্যাব্রিয়েল লিপম্যান 1881 সালে এটি করেছিলেন। কিউরিস অবিলম্বে কনভার্স এফেক্টের অস্তিত্ব নিশ্চিত করেছিলেন এবং পিজোইলেক্ট্রিক স্ফটিকের ইলেক্ট্রো-ইলাস্টো-যান্ত্রিক বিকৃতির সম্পূর্ণ বিপরীততার পরিমাণগত প্রমাণ পেতে গিয়েছিলেন।

কয়েক দশক ধরে, পাইজোইলেকট্রিসিটি একটি পরীক্ষাগারের কৌতূহল হিসেবে রয়ে গেছে, কিন্তু পিয়েরে এবং মারি কুরির পোলোনিয়াম এবং রেডিয়াম আবিষ্কারের ক্ষেত্রে এটি একটি গুরুত্বপূর্ণ হাতিয়ার ছিল। পিজোইলেকট্রিসিটি প্রদর্শনকারী স্ফটিক কাঠামোগুলি অন্বেষণ এবং সংজ্ঞায়িত করার জন্য তাদের কাজটি ওল্ডেমার ভয়িটের লেহরবুচ ডার ক্রিস্টালফিসিক (ক্রিস্টাল পদার্থবিদ্যার পাঠ্যপুস্তক) প্রকাশের মাধ্যমে শেষ হয়েছিল, যা পিজোইলেকট্রিসিটি করতে সক্ষম প্রাকৃতিক স্ফটিক শ্রেণির বর্ণনা দেয় এবং কঠোরভাবে পিজোইলেকট্রিসিটি সংজ্ঞায়িত করে।

সোনারে পাইজোইলেকট্রিক ডিভাইসের ব্যবহারিক প্রয়োগ প্রথম বিশ্বযুদ্ধের সময় বিকশিত হয়েছিল। ফ্রান্সে, পল ল্যাঙ্গেভিন এবং তার সহকর্মীরা একটি অতিস্বনক সাবমেরিন ডিটেক্টর তৈরি করেছিলেন। এই ডিটেক্টরে পাতলা কোয়ার্টজ স্ফটিক দিয়ে তৈরি একটি ট্রান্সডিউসার রয়েছে যা স্টিলের প্লেটে সাবধানে আঠালো, যাকে হাইড্রোফোন বলা হয়, উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি পালস নির্গত করার পরে ফিরে আসা প্রতিধ্বনি সনাক্ত করতে। শব্দ তরঙ্গের প্রতিধ্বনি শুনতে যে সময় লাগে তা পরিমাপ করে কোনো বস্তুর দূরত্ব নির্ণয় করতে সক্ষম হয়। সোনারে পাইজোইলেকট্রিসিটির এই ব্যবহার একটি সফলতা ছিল এবং এই প্রকল্পটি কয়েক দশক ধরে পিজোইলেকট্রিক ডিভাইসের প্রতি তীব্র বিকাশ এবং আগ্রহ তৈরি করে।

মৃত্শিল্প

পাইজোইলেকট্রিক পদার্থ হল কঠিন পদার্থ যা প্রয়োগকৃত যান্ত্রিক চাপের প্রতিক্রিয়ায় বৈদ্যুতিক চার্জ জমা করে। Piezoelectricity গ্রীক শব্দ πιέζειν (piezein) শব্দ থেকে উদ্ভূত হয়েছে যার অর্থ 'squeeze' বা 'press' এবং ἤλεκτρον (ēlektron) অর্থ 'অ্যাম্বার', বৈদ্যুতিক চার্জের একটি প্রাচীন উৎস। পাইজোইলেকট্রিক উপকরণগুলি বিভিন্ন ধরনের অ্যাপ্লিকেশনে ব্যবহৃত হয়, যার মধ্যে রয়েছে শব্দ উৎপাদন এবং সনাক্তকরণ, পাইজোইলেকট্রিক ইঙ্কজেট প্রিন্টিং এবং উচ্চ ভোল্টেজ বিদ্যুৎ উৎপাদন।

পাইজোইলেকট্রিক পদার্থ ক্রিস্টাল, সিরামিক, জৈবিক পদার্থ, হাড়, ডিএনএ এবং প্রোটিনে পাওয়া যায়। সিরামিক হল সবচেয়ে সাধারণ পাইজোইলেকট্রিক উপকরণ যা দৈনন্দিন কাজে ব্যবহৃত হয়। সিরামিকগুলি ধাতব অক্সাইডের সংমিশ্রণ থেকে তৈরি করা হয়, যেমন সীসা জিরকোনেট টাইটানেট (PZT), যা একটি কঠিন গঠনের জন্য উচ্চ তাপমাত্রায় উত্তপ্ত হয়। সিরামিকগুলি অত্যন্ত টেকসই এবং চরম তাপমাত্রা এবং চাপ সহ্য করতে পারে।

পাইজোইলেকট্রিক সিরামিকের বিভিন্ন ব্যবহার রয়েছে, যার মধ্যে রয়েছে:

• রান্না এবং গরম করার যন্ত্র, যেমন টর্চ এবং সিগারেট লাইটারের জন্য গ্যাস জ্বালানোর জন্য স্পার্ক তৈরি করা।
• মেডিকেল ইমেজিংয়ের জন্য আল্ট্রাসাউন্ড তরঙ্গ তৈরি করা।
ঘড়ি জেনারেটর এবং ইলেকট্রনিক ডিভাইসের জন্য উচ্চ ভোল্টেজ বিদ্যুৎ উৎপাদন করা।
• নির্ভুল ওজনে ব্যবহারের জন্য মাইক্রোব্যালেন্স তৈরি করা।
• অপটিক্যাল সমাবেশের অতি সূক্ষ্ম ফোকাস করার জন্য অতিস্বনক অগ্রভাগ ড্রাইভিং।
• প্রোব মাইক্রোস্কোপ স্ক্যান করার ভিত্তি তৈরি করে, যা পরমাণুর স্কেলে চিত্রগুলি সমাধান করতে পারে।
• আধুনিক ইলেকট্রনিক ড্রামের জন্য ইলেকট্রনিকভাবে পরিবর্ধিত গিটার এবং ট্রিগারের জন্য পিকআপ।

পাইজোইলেকট্রিক সিরামিকগুলি ভোক্তা ইলেকট্রনিক্স থেকে মেডিকেল ইমেজিং পর্যন্ত বিস্তৃত অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহৃত হয়। এগুলি অত্যন্ত টেকসই এবং চরম তাপমাত্রা এবং চাপ সহ্য করতে পারে, এগুলি বিভিন্ন শিল্পে ব্যবহারের জন্য আদর্শ করে তোলে।

জৈবিক পদার্থ

পাইজোইলেকট্রিসিটি হল প্রয়োগকৃত যান্ত্রিক চাপের প্রতিক্রিয়ায় বৈদ্যুতিক চার্জ জমা করার জন্য নির্দিষ্ট পদার্থের ক্ষমতা। এটি গ্রীক শব্দ 'piezein' থেকে উদ্ভূত হয়েছে, যার অর্থ 'নিচু করা বা চাপা', এবং 'élektron', যার অর্থ 'অ্যাম্বার', বৈদ্যুতিক চার্জের একটি প্রাচীন উৎস।

জৈবিক পদার্থ যেমন হাড়, ডিএনএ এবং প্রোটিনগুলি পাইজোইলেকট্রিসিটি প্রদর্শন করে এমন উপাদানগুলির মধ্যে রয়েছে। এই প্রভাবটি বিপরীতমুখী, অর্থাৎ পাইজোইলেকট্রিসিটি প্রদর্শনকারী উপকরণগুলিও বিপরীত পিজোইলেকট্রিক প্রভাব প্রদর্শন করে, যা একটি প্রয়োগিত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের ফলে যান্ত্রিক স্ট্রেনের অভ্যন্তরীণ প্রজন্ম। এই উপাদানগুলির উদাহরণগুলির মধ্যে রয়েছে সীসা জিরকোনেট টাইটানেট স্ফটিক, যা পরিমাপযোগ্য পাইজোইলেকট্রিসিটি তৈরি করে যখন তাদের স্থির কাঠামোটি তার মূল মাত্রা থেকে বিকৃত হয়। বিপরীতভাবে, যখন একটি বাহ্যিক বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র প্রয়োগ করা হয়, তখন স্ফটিকগুলি তাদের স্থির মাত্রা পরিবর্তন করে, বিপরীত পাইজোইলেকট্রিক প্রভাবের মাধ্যমে আল্ট্রাসাউন্ড তরঙ্গ তৈরি করে।

পাইজোইলেকট্রিসিটির আবিষ্কার 1880 সালে ফরাসি পদার্থবিদ জ্যাক এবং পিয়েরে কুরি দ্বারা করা হয়েছিল। তারপর থেকে এটি বিভিন্ন দরকারী অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ব্যবহার করা হয়েছে, যেমন:

• শব্দ উৎপাদন এবং সনাক্তকরণ
• Piezoelectric ইঙ্কজেট মুদ্রণ
• উচ্চ ভোল্টেজ বিদ্যুৎ উৎপাদন
ঘড়ি জেনারেটর
• বৈদ্যুতিক যন্ত্র
• মাইক্রোব্যালেন্স
• অতিস্বনক অগ্রভাগ ড্রাইভ
• আল্ট্রাফাইন ফোকাসিং অপটিক্যাল অ্যাসেম্বলি
• স্ক্যানিং প্রোব মাইক্রোস্কোপের ভিত্তি তৈরি করে
• পরমাণুর স্কেলে চিত্রগুলি সমাধান করুন
• ইলেকট্রনিকভাবে পরিবর্ধিত গিটারে পিকআপ
আধুনিক ইলেকট্রনিক ড্রামে ট্রিগার

পাইজোইলেকট্রিসিটি প্রতিদিনের জিনিসপত্র যেমন গ্যাস রান্না এবং গরম করার যন্ত্র, টর্চ, সিগারেট লাইটার এবং আরও অনেক কিছুতেও ব্যবহৃত হয়। পাইরোইলেক্ট্রিক প্রভাব, যা তাপমাত্রা পরিবর্তনের প্রতিক্রিয়ায় বৈদ্যুতিক সম্ভাবনার উত্পাদন, 18 শতকের মাঝামাঝি কার্ল লিনিয়াস এবং ফ্রাঞ্জ এপিনাস দ্বারা অধ্যয়ন করা হয়েছিল। René Haüy এবং Antoine César Becquerel-এর জ্ঞানের উপর অঙ্কন করে, তারা যান্ত্রিক চাপ এবং বৈদ্যুতিক চার্জের মধ্যে একটি সম্পর্ক স্থাপন করেছিল, কিন্তু তাদের পরীক্ষাগুলি সিদ্ধান্তহীন বলে প্রমাণিত হয়েছিল।

স্কটল্যান্ডের হান্টেরিয়ান মিউজিয়ামের কুরি কমপেনসেটরে একটি পাইজো ক্রিস্টালের দৃশ্য সরাসরি পাইজোইলেকট্রিক প্রভাবের একটি প্রদর্শনী। পিয়েরে এবং জ্যাক কুরি ভাইরা পাইরোইলেকট্রিসিটি সম্পর্কে তাদের জ্ঞান এবং অন্তর্নিহিত স্ফটিক কাঠামো সম্পর্কে তাদের বোঝার সমন্বয় করে পাইরোইলেকট্রিসিটির ভবিষ্যদ্বাণীর জন্ম দেয় এবং স্ফটিক আচরণের পূর্বাভাস দেয়। এটি ট্যুরমালাইন, কোয়ার্টজ, পোখরাজ, বেতের চিনি এবং রোচেল লবণের মতো স্ফটিকগুলির প্রভাব দ্বারা প্রদর্শিত হয়েছিল। সোডিয়াম এবং পটাসিয়াম টারট্রেট টেট্রাহাইড্রেট এবং কোয়ার্টজও পাইজোইলেকট্রিসিটি প্রদর্শন করেছিল এবং বিকৃত হলে একটি ভোল্টেজ তৈরি করতে একটি পাইজোইলেকট্রিক ডিস্ক ব্যবহার করা হয়েছিল। কনভার্স পিজোইলেক্ট্রিক প্রভাবের পূর্বাভাস দিতে কিউরিরা এই প্রভাবটিকে ব্যাপকভাবে অতিরঞ্জিত করেছিল। কনভার্স ইফেক্ট গাণিতিকভাবে 1881 সালে গ্যাব্রিয়েল লিপম্যানের মৌলিক থার্মোডাইনামিক নীতি থেকে অনুমান করা হয়েছিল।

কিউরিস অবিলম্বে কনভার্স ইফেক্টের অস্তিত্ব নিশ্চিত করেন এবং পাইজোইলেক্ট্রিক স্ফটিকগুলিতে ইলেক্ট্রো-ইলাস্টো-যান্ত্রিক বিকৃতির সম্পূর্ণ বিপরীততার পরিমাণগত প্রমাণ পেতে যান। কয়েক দশক ধরে, পাইজোইলেকট্রিসিটি একটি পরীক্ষাগারের কৌতূহল হিসাবে রয়ে গেছে যতক্ষণ না এটি পিয়ের এবং মেরি কিউরি দ্বারা পোলোনিয়াম এবং রেডিয়াম আবিষ্কারের একটি গুরুত্বপূর্ণ হাতিয়ার হয়ে ওঠে। পিজোইলেকট্রিসিটি প্রদর্শনকারী স্ফটিক কাঠামোগুলি অন্বেষণ এবং সংজ্ঞায়িত করার জন্য তাদের কাজটি ওল্ডেমার ভয়েটের 'লেহরবুচ ডার ক্রিস্টালফিসিক' (ক্রিস্টাল পদার্থবিদ্যার পাঠ্যপুস্তক) প্রকাশের মাধ্যমে শেষ হয়েছিল।

হাড়

পাইজোইলেকট্রিসিটি হল প্রয়োগকৃত যান্ত্রিক চাপের প্রতিক্রিয়ায় বৈদ্যুতিক চার্জ জমা করার জন্য নির্দিষ্ট পদার্থের ক্ষমতা। হাড় এমন একটি উপাদান যা এই ঘটনাটি প্রদর্শন করে।

হাড় হল এক ধরনের জৈবিক পদার্থ যা কোলাজেন, ক্যালসিয়াম এবং ফসফরাস সহ প্রোটিন এবং খনিজ পদার্থের সমন্বয়ে গঠিত। এটি সমস্ত জৈবিক পদার্থের মধ্যে সবচেয়ে পাইজোইলেকট্রিক, এবং যান্ত্রিক চাপের শিকার হলে একটি ভোল্টেজ তৈরি করতে সক্ষম।

হাড়ের পাইজোইলেক্ট্রিক প্রভাব তার অনন্য গঠনের ফল। এটি কোলাজেন ফাইবারগুলির একটি নেটওয়ার্কের সমন্বয়ে গঠিত যা খনিজগুলির একটি ম্যাট্রিক্সে এমবেড করা হয়। যখন হাড় যান্ত্রিক চাপের শিকার হয়, তখন কোলাজেন ফাইবারগুলি সরে যায়, যার ফলে খনিজগুলি মেরুকৃত হয়ে যায় এবং বৈদ্যুতিক চার্জ তৈরি করে।

হাড়ের পিজোইলেক্ট্রিক প্রভাবের অনেকগুলি ব্যবহারিক প্রয়োগ রয়েছে। এটি মেডিকেল ইমেজিং, যেমন আল্ট্রাসাউন্ড এবং এক্স-রে ইমেজিং, হাড়ের ফাটল এবং অন্যান্য অস্বাভাবিকতা সনাক্ত করতে ব্যবহৃত হয়। এটি হাড়ের পরিবাহী শ্রবণযন্ত্রেও ব্যবহৃত হয়, যা পাইজোইলেকট্রিক প্রভাব ব্যবহার করে শব্দ তরঙ্গকে বৈদ্যুতিক সংকেতে রূপান্তরিত করে যা সরাসরি ভিতরের কানে পাঠানো হয়।

হাড়ের পাইজোইলেক্ট্রিক প্রভাব অর্থোপেডিক ইমপ্লান্টেও ব্যবহৃত হয়, যেমন কৃত্রিম জয়েন্ট এবং কৃত্রিম অঙ্গ। ইমপ্লান্টগুলি যান্ত্রিক শক্তিকে বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তর করতে পাইজোইলেকট্রিক প্রভাব ব্যবহার করে, যা পরে ডিভাইসটিকে শক্তি দিতে ব্যবহৃত হয়।

এছাড়াও, হাড়ের পাইজোইলেক্ট্রিক প্রভাব নতুন চিকিৎসার উন্নয়নে ব্যবহারের জন্য অনুসন্ধান করা হচ্ছে। উদাহরণস্বরূপ, গবেষকরা হাড়ের বৃদ্ধিকে উদ্দীপিত করতে এবং ক্ষতিগ্রস্ত টিস্যু মেরামতের জন্য পাইজোইলেকট্রিসিটির ব্যবহার নিয়ে তদন্ত করছেন।

সামগ্রিকভাবে, হাড়ের পাইজোইলেকট্রিক প্রভাব বিস্তৃত ব্যবহারিক প্রয়োগের সাথে একটি আকর্ষণীয় ঘটনা। এটি বিভিন্ন চিকিৎসা ও প্রযুক্তিগত অ্যাপ্লিকেশনে ব্যবহার করা হচ্ছে, এবং নতুন চিকিত্সার উন্নয়নে ব্যবহারের জন্য অনুসন্ধান করা হচ্ছে।

ডিএনএ

পাইজোইলেকট্রিসিটি হল প্রয়োগকৃত যান্ত্রিক চাপের প্রতিক্রিয়ায় বৈদ্যুতিক চার্জ জমা করার জন্য নির্দিষ্ট পদার্থের ক্ষমতা। ডিএনএ এমন একটি উপাদান যা এই প্রভাব প্রদর্শন করে। ডিএনএ হল একটি জৈবিক অণু যা সমস্ত জীবন্ত প্রাণীর মধ্যে পাওয়া যায় এবং এটি চারটি নিউক্লিওটাইড বেস দ্বারা গঠিত: অ্যাডেনিন (এ), গুয়ানিন (জি), সাইটোসিন (সি), এবং থাইমিন (টি)।

ডিএনএ একটি জটিল অণু যা যান্ত্রিক চাপের শিকার হলে বৈদ্যুতিক চার্জ তৈরি করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। এটি এই কারণে যে ডিএনএ অণুগুলি হাইড্রোজেন বন্ড দ্বারা একসাথে থাকা নিউক্লিওটাইডের দুটি স্ট্র্যান্ডের সমন্বয়ে গঠিত। এই বন্ধনগুলি ভেঙে গেলে, বৈদ্যুতিক চার্জ তৈরি হয়।

ডিএনএর পিজোইলেক্ট্রিক প্রভাব বিভিন্ন ধরনের অ্যাপ্লিকেশনে ব্যবহৃত হয়েছে, যার মধ্যে রয়েছে:

• মেডিকেল ইমপ্লান্টের জন্য বিদ্যুৎ উৎপাদন করা
• কোষে যান্ত্রিক শক্তি সনাক্ত করা এবং পরিমাপ করা
• ন্যানোস্কেল সেন্সর উন্নয়নশীল
• ডিএনএ সিকোয়েন্সিংয়ের জন্য বায়োসেন্সর তৈরি করা
• ইমেজ করার জন্য আল্ট্রাসাউন্ড তরঙ্গ তৈরি করা

ডিএনএর পাইজোইলেক্ট্রিক প্রভাবটি ন্যানোয়ার এবং ন্যানোটিউবের মতো নতুন উপকরণগুলির বিকাশে সম্ভাব্য ব্যবহারের জন্যও অনুসন্ধান করা হচ্ছে। এই উপকরণগুলি শক্তি সঞ্চয় এবং সেন্সিং সহ বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে।

ডিএনএর পাইজোইলেক্ট্রিক প্রভাব ব্যাপকভাবে অধ্যয়ন করা হয়েছে এবং যান্ত্রিক চাপের জন্য অত্যন্ত সংবেদনশীল বলে প্রমাণিত হয়েছে। এটি গবেষক এবং প্রকৌশলীদের জন্য একটি মূল্যবান হাতিয়ার করে তোলে যারা নতুন উপকরণ এবং প্রযুক্তি বিকাশ করতে চাইছেন।

উপসংহারে, ডিএনএ হল একটি উপাদান যা পাইজোইলেকট্রিক প্রভাব প্রদর্শন করে, যা প্রয়োগকৃত যান্ত্রিক চাপের প্রতিক্রিয়ায় বৈদ্যুতিক চার্জ জমা করার ক্ষমতা। এই প্রভাবটি মেডিকেল ইমপ্লান্ট, ন্যানোস্কেল সেন্সর এবং ডিএনএ সিকোয়েন্সিং সহ বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনে ব্যবহৃত হয়েছে। ন্যানোয়ারস এবং ন্যানোটিউবগুলির মতো নতুন উপকরণগুলির বিকাশে এর সম্ভাব্য ব্যবহারের জন্যও এটি অন্বেষণ করা হচ্ছে।

প্রোটিন

পাইজোইলেকট্রিসিটি হল প্রয়োগকৃত যান্ত্রিক চাপের প্রতিক্রিয়ায় বৈদ্যুতিক চার্জ জমা করার জন্য নির্দিষ্ট পদার্থের ক্ষমতা। পাইজোইলেক্ট্রিক পদার্থ, যেমন প্রোটিন, স্ফটিক, সিরামিক এবং হাড় এবং ডিএনএর মতো জৈবিক পদার্থ, এই প্রভাব প্রদর্শন করে। প্রোটিন, বিশেষ করে, একটি অনন্য পাইজোইলেকট্রিক উপাদান, কারণ তারা অ্যামিনো অ্যাসিডের একটি জটিল কাঠামোর সমন্বয়ে গঠিত যা বৈদ্যুতিক চার্জ তৈরি করতে বিকৃত হতে পারে।

প্রোটিন হল সবচেয়ে প্রচুর পরিমাণে পাইজোইলেকট্রিক উপাদান এবং এগুলি বিভিন্ন আকারে পাওয়া যায়। এগুলি এনজাইম, হরমোন এবং অ্যান্টিবডিগুলির পাশাপাশি কোলাজেন এবং কেরাটিনের মতো কাঠামোগত প্রোটিনের আকারে পাওয়া যেতে পারে। পেশী প্রোটিন আকারে প্রোটিনও পাওয়া যায়, যা পেশী সংকোচন এবং শিথিলকরণের জন্য দায়ী।

প্রোটিনের পিজোইলেক্ট্রিক প্রভাব এই কারণে যে তারা অ্যামিনো অ্যাসিডের একটি জটিল কাঠামোর সমন্বয়ে গঠিত। যখন এই অ্যামিনো অ্যাসিডগুলি বিকৃত হয়, তখন তারা বৈদ্যুতিক চার্জ তৈরি করে। এই বৈদ্যুতিক চার্জটি তখন সেন্সর এবং অ্যাকুয়েটরগুলির মতো বিভিন্ন ডিভাইসকে শক্তি দিতে ব্যবহার করা যেতে পারে।

প্রোটিনগুলি বিভিন্ন চিকিৎসা অ্যাপ্লিকেশনগুলিতেও ব্যবহৃত হয়। উদাহরণস্বরূপ, এগুলি শরীরে নির্দিষ্ট প্রোটিনের উপস্থিতি সনাক্ত করতে ব্যবহৃত হয়, যা রোগ নির্ণয় করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। এগুলি নির্দিষ্ট ব্যাকটেরিয়া এবং ভাইরাসের উপস্থিতি সনাক্ত করতেও ব্যবহৃত হয়, যা সংক্রমণ নির্ণয় করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।

প্রোটিনগুলি বিভিন্ন শিল্প অ্যাপ্লিকেশনগুলিতেও ব্যবহৃত হয়। উদাহরণস্বরূপ, তারা বিভিন্ন শিল্প প্রক্রিয়ার জন্য সেন্সর এবং অ্যাকুয়েটর তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়। এগুলি এমন সামগ্রী তৈরি করতেও ব্যবহৃত হয় যা বিমান এবং অন্যান্য যানবাহন নির্মাণে ব্যবহার করা যেতে পারে।

উপসংহারে, প্রোটিনগুলি একটি অনন্য পাইজোইলেকট্রিক উপাদান যা বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহার করা যেতে পারে। এগুলি অ্যামিনো অ্যাসিডের একটি জটিল কাঠামোর সমন্বয়ে গঠিত যা বৈদ্যুতিক চার্জ তৈরি করতে বিকৃত হতে পারে এবং এগুলি বিভিন্ন চিকিৎসা এবং শিল্প অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহৃত হয়।

পাইজোইলেকট্রিসিটির সাথে শক্তি সংগ্রহ

এই বিভাগে, আমি আলোচনা করব কিভাবে পিজোইলেকট্রিসিটি শক্তি সংগ্রহের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। আমি পাইজোইলেকট্রিসিটির বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশন দেখব, পাইজোইলেকট্রিক ইঙ্কজেট প্রিন্টিং থেকে ক্লক জেনারেটর এবং মাইক্রোব্যালেন্স পর্যন্ত। পিয়েরে কুরির আবিষ্কার থেকে শুরু করে দ্বিতীয় বিশ্বযুদ্ধে এর ব্যবহার পর্যন্ত আমি পাইজোইলেকট্রিসিটির ইতিহাসও অন্বেষণ করব। অবশেষে, আমি পাইজোইলেকট্রিক শিল্পের বর্তমান অবস্থা এবং আরও বৃদ্ধির সম্ভাবনা নিয়ে আলোচনা করব।

পাইজোইলেকট্রিক ইঙ্কজেট প্রিন্টিং

পাইজোইলেকট্রিসিটি হল কিছু পদার্থের ক্ষমতা যা প্রয়োগকৃত যান্ত্রিক চাপের প্রতিক্রিয়ায় বৈদ্যুতিক চার্জ তৈরি করতে পারে। 'পিজোইলেকট্রিসিটি' শব্দটি গ্রীক শব্দ 'পিজেইন' (চিপা বা চাপতে) এবং 'ইলেক্ট্রন' (অ্যাম্বার) থেকে এসেছে, যা বৈদ্যুতিক চার্জের একটি প্রাচীন উৎস। পাইজোইলেকট্রিক উপকরণ যেমন ক্রিস্টাল, সিরামিক এবং হাড় এবং ডিএনএর মতো জৈবিক পদার্থ, বিভিন্ন ধরনের প্রয়োগে ব্যবহৃত হয়।

পাইজোইলেকট্রিসিটি উচ্চ ভোল্টেজের বিদ্যুৎ উৎপন্ন করতে, ঘড়ি জেনারেটর হিসাবে, ইলেকট্রনিক ডিভাইসে এবং মাইক্রোব্যালেন্সে ব্যবহৃত হয়। এটি অতিস্বনক অগ্রভাগ এবং অতি সূক্ষ্ম ফোকাসিং অপটিক্যাল সমাবেশগুলি চালাতেও ব্যবহৃত হয়। Piezoelectric ইঙ্কজেট প্রিন্টিং এই প্রযুক্তির একটি জনপ্রিয় অ্যাপ্লিকেশন। এটি এমন এক ধরনের মুদ্রণ যা একটি উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি কম্পন তৈরি করতে পাইজোইলেকট্রিক স্ফটিক ব্যবহার করে, যা একটি পৃষ্ঠায় কালির ফোঁটা বের করতে ব্যবহৃত হয়।

পাইজোইলেকট্রিসিটির আবিষ্কার 1880 সালের দিকে, যখন ফরাসি পদার্থবিদ জ্যাক এবং পিয়েরে কুরি প্রভাবটি আবিষ্কার করেছিলেন। তারপর থেকে, পাইজোইলেকট্রিক প্রভাব বিভিন্ন দরকারী অ্যাপ্লিকেশনের জন্য শোষিত হয়েছে। পাইজোইলেক্ট্রিসিটি প্রতিদিনের আইটেমগুলিতে ব্যবহৃত হয় যেমন গ্যাস রান্না এবং গরম করার ডিভাইস, টর্চ, সিগারেট লাইটার এবং ইলেকট্রনিকভাবে পরিবর্ধিত গিটারে পিকআপ এবং আধুনিক ইলেকট্রনিক ড্রামে ট্রিগার।

পাইজোইলেকট্রিসিটি বৈজ্ঞানিক গবেষণায়ও ব্যবহৃত হয়। এটি প্রোব মাইক্রোস্কোপ স্ক্যান করার ভিত্তি, যা পরমাণুর স্কেলে চিত্রগুলি সমাধান করতে ব্যবহৃত হয়। এটি অতিস্বনক টাইম ডোমেন রিফ্লোমিটারেও ব্যবহার করা হয়, যা অতিস্বনক ডালগুলিকে একটি উপাদানে পাঠায় এবং প্রতিফলন পরিমাপ করে বিচ্ছিন্নতা সনাক্ত করতে এবং ঢালাই ধাতু এবং পাথরের বস্তুর ভিতরে ত্রুটিগুলি খুঁজে বের করতে।

পাইজোইলেকট্রিক ডিভাইস এবং উপকরণের উন্নয়ন উন্নত কর্মক্ষমতা এবং সহজ উত্পাদন প্রক্রিয়ার প্রয়োজন দ্বারা চালিত হয়েছে। মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে, বাণিজ্যিক ব্যবহারের জন্য কোয়ার্টজ ক্রিস্টালের বিকাশ পাইজোইলেকট্রিক শিল্পের বৃদ্ধির একটি প্রধান কারণ। বিপরীতে, জাপানি নির্মাতারা দ্রুত তথ্য ভাগ করে নিতে এবং নতুন অ্যাপ্লিকেশন বিকাশ করতে সক্ষম হয়েছে, যা জাপানের বাজারে দ্রুত বৃদ্ধির দিকে পরিচালিত করে।

পাইজোইলেকট্রিসিটি আমাদের শক্তি ব্যবহার করার পদ্ধতিতে বৈপ্লবিক পরিবর্তন এনেছে, লাইটারের মতো দৈনন্দিন জিনিস থেকে শুরু করে উন্নত বৈজ্ঞানিক গবেষণা পর্যন্ত। এটি একটি বহুমুখী প্রযুক্তি যা আমাদের নতুন উপকরণ এবং অ্যাপ্লিকেশনগুলি অন্বেষণ এবং বিকাশ করতে সক্ষম করেছে এবং এটি আগামী বছরগুলিতে আমাদের জীবনের একটি গুরুত্বপূর্ণ অংশ হয়ে থাকবে৷

উচ্চ ভোল্টেজ বিদ্যুৎ উৎপাদন

পাইজোইলেকট্রিসিটি হল কিছু কঠিন পদার্থের প্রয়োগকৃত যান্ত্রিক চাপের প্রতিক্রিয়ায় বৈদ্যুতিক চার্জ জমা করার ক্ষমতা। 'piezoelectricity' শব্দটি গ্রীক শব্দ 'piezein' থেকে এসেছে যার অর্থ 'squeeze' বা 'press' এবং 'élektron' অর্থ 'অ্যাম্বার', বৈদ্যুতিক চার্জের একটি প্রাচীন উৎস। পাইজোইলেকট্রিসিটি হল একটি রৈখিক ইলেক্ট্রোমেকানিক্যাল মিথস্ক্রিয়া যান্ত্রিক এবং বৈদ্যুতিক অবস্থার মধ্যে স্ফটিক পদার্থে বিপরীত প্রতিসাম্যের সাথে।

পাইজোইলেকট্রিক প্রভাব একটি বিপরীত প্রক্রিয়া; পাইজোইলেকট্রিসিটি প্রদর্শনকারী উপকরণগুলিও বিপরীত পিজোইলেকট্রিক প্রভাব প্রদর্শন করে, একটি প্রয়োগিত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের ফলে যান্ত্রিক স্ট্রেনের অভ্যন্তরীণ প্রজন্ম। উদাহরণস্বরূপ, সীসা জিরকোনেট টাইটানেট স্ফটিকগুলি পরিমাপযোগ্য পাইজোইলেকট্রিসিটি তৈরি করে যখন তাদের স্থির কাঠামোটি তার মূল মাত্রা থেকে বিকৃত হয়। বিপরীতভাবে, বাহ্যিক বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র প্রয়োগ করা হলে স্ফটিকগুলি তাদের স্থির মাত্রা পরিবর্তন করতে পারে, একটি ঘটনা যা ইনভার্স পিজোইলেকট্রিক প্রভাব নামে পরিচিত, যা আল্ট্রাসাউন্ড তরঙ্গ উত্পাদনে ব্যবহৃত হয়।

পাইজোইলেকট্রিক প্রভাব উচ্চ ভোল্টেজ বিদ্যুৎ উৎপাদন সহ বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনে ব্যবহৃত হয়। পাইজোইলেকট্রিক উপকরণগুলি শব্দের উৎপাদন এবং সনাক্তকরণে, পাইজোইলেকট্রিক ইঙ্কজেট প্রিন্টিংয়ে, ঘড়ি জেনারেটরে, ইলেকট্রনিক ডিভাইসে, মাইক্রোব্যালেন্সে, ড্রাইভের অতিস্বনক অগ্রভাগে এবং অতি সূক্ষ্ম ফোকাসিং অপটিক্যাল অ্যাসেম্বলিতে ব্যবহৃত হয়।

পাইজোইলেকট্রিসিটি প্রতিদিনের অ্যাপ্লিকেশনগুলিতেও ব্যবহৃত হয়, যেমন রান্না এবং গরম করার যন্ত্রগুলিতে, টর্চ, সিগারেট লাইটার এবং পাইরোইলেক্ট্রিক প্রভাব সামগ্রীতে গ্যাস জ্বালানোর জন্য স্পার্ক তৈরি করা, যা তাপমাত্রা পরিবর্তনের প্রতিক্রিয়া হিসাবে বৈদ্যুতিক সম্ভাবনা তৈরি করে। এই প্রভাবটি 18 শতকের মাঝামাঝি কার্ল লিনিয়াস এবং ফ্রাঞ্জ এপিনাস দ্বারা অধ্যয়ন করা হয়েছিল, রেনে হাউ এবং আন্তোইন সিজার বেকারেলের জ্ঞানের উপর ভিত্তি করে, যারা যান্ত্রিক চাপ এবং বৈদ্যুতিক চার্জের মধ্যে একটি সম্পর্ক স্থাপন করেছিলেন, যদিও তাদের পরীক্ষাগুলি সিদ্ধান্তহীন বলে প্রমাণিত হয়েছিল।

পাইরোইলেকট্রিসিটির সম্মিলিত জ্ঞান এবং অন্তর্নিহিত স্ফটিক কাঠামো বোঝার ফলে পাইরোইলেকট্রিসিটির ভবিষ্যদ্বাণী এবং স্ফটিক আচরণের পূর্বাভাস দেওয়ার ক্ষমতার জন্ম দিয়েছে। এটি ট্যুরমালাইন, কোয়ার্টজ, পোখরাজ, বেতের চিনি এবং রোচেল লবণের মতো স্ফটিকগুলির প্রভাব দ্বারা প্রদর্শিত হয়েছিল। সোডিয়াম পটাসিয়াম টারট্রেট টেট্রাহাইড্রেট এবং কোয়ার্টজও পাইজোইলেকট্রিসিটি প্রদর্শন করে এবং একটি পাইজোইলেকট্রিক ডিস্ক বিকৃত হলে একটি ভোল্টেজ তৈরি করতে ব্যবহৃত হত। কিউরিদের প্রত্যক্ষ পাইজোইলেকট্রিক প্রভাবের প্রদর্শনে এটি ব্যাপকভাবে অতিরঞ্জিত হয়েছিল।

পিয়েরে এবং জ্যাক কুরি ভাইরা পাইজোইলেক্ট্রিক স্ফটিকের ইলেক্ট্রো-ইলাস্টো-যান্ত্রিক বিকৃতির সম্পূর্ণ বিপরীততার পরিমাণগত প্রমাণ পেতে গিয়েছিলেন। কয়েক দশক ধরে, পাইজোইলেকট্রিসিটি একটি পরীক্ষাগারের কৌতূহল হিসেবে রয়ে গেছে, কিন্তু পিয়েরে এবং মারি কুরির পোলোনিয়াম এবং রেডিয়াম আবিষ্কারের ক্ষেত্রে এটি একটি গুরুত্বপূর্ণ হাতিয়ার ছিল। পিজোইলেকট্রিসিটি প্রদর্শনকারী স্ফটিক কাঠামোগুলি অন্বেষণ এবং সংজ্ঞায়িত করার জন্য তাদের কাজটি ওল্ডেমার ভয়িটের লেহরবুচ ডার ক্রিস্টালফিসিক (ক্রিস্টাল পদার্থবিদ্যার পাঠ্যপুস্তক) প্রকাশের মাধ্যমে শেষ হয়েছিল, যা পিজোইলেকট্রিসিটি করতে সক্ষম প্রাকৃতিক স্ফটিক শ্রেণির বর্ণনা দেয় এবং কঠোরভাবে পিজোইলেকট্রিসিটি সংজ্ঞায়িত করে।

পাইজোইলেকট্রিক ডিভাইসের ব্যবহারিক প্রয়োগ প্রথম বিশ্বযুদ্ধের সময় সোনার বিকাশের সাথে শুরু হয়েছিল। ফ্রান্সে, পল ল্যাঙ্গেভিন এবং তার সহকর্মীরা একটি অতিস্বনক সাবমেরিন ডিটেক্টর তৈরি করেছিলেন। ডিটেক্টরে স্টিলের প্লেটে সাবধানে আঠাযুক্ত পাতলা কোয়ার্টজ স্ফটিক থেকে তৈরি একটি ট্রান্সডুসার এবং ফিরে আসা প্রতিধ্বনি সনাক্ত করার জন্য একটি হাইড্রোফোন ছিল। ট্রান্সডিউসার থেকে উচ্চ কম্পাঙ্কের স্পন্দন নির্গত করে এবং একটি বস্তুর উপর থেকে শব্দ তরঙ্গের প্রতিধ্বনি শুনতে যে সময় লাগে তা পরিমাপ করে, তারা বস্তুর দূরত্ব গণনা করতে সক্ষম হয়েছিল। তারা সোনারকে সফল করার জন্য পিজোইলেকট্রিসিটি ব্যবহার করেছিল এবং এই প্রকল্পটি পরবর্তী কয়েক দশক ধরে পিজোইলেকট্রিক ডিভাইসের প্রতি তীব্র বিকাশ এবং আগ্রহ তৈরি করেছিল।

নতুন পাইজোইলেকট্রিক উপকরণ এবং এই উপকরণগুলির জন্য নতুন অ্যাপ্লিকেশনগুলি অন্বেষণ এবং বিকাশ করা হয়েছিল। পাইজোইলেকট্রিক ডিভাইসগুলি বিভিন্ন ক্ষেত্রে বাড়ি খুঁজে পেয়েছিল, যেমন সিরামিক ফোনোগ্রাফ কার্তুজ, যা প্লেয়ারের নকশাকে সরল করে এবং সস্তা, আরও সঠিক রেকর্ড প্লেয়ারের জন্য তৈরি করা হয় যা বজায় রাখা সস্তা এবং নির্মাণ করা সহজ। অতিস্বনক ট্রান্সডুসারগুলির বিকাশ তরল এবং কঠিন পদার্থের সান্দ্রতা এবং স্থিতিস্থাপকতার সহজ পরিমাপের জন্য অনুমোদিত, যার ফলে উপকরণ গবেষণায় বিশাল অগ্রগতি হয়। অতিস্বনক টাইম ডোমেন রিফ্লোমিটারগুলি একটি উপাদানের মধ্যে একটি অতিস্বনক পালস পাঠায় এবং ঢালাই ধাতু এবং পাথরের বস্তুর অভ্যন্তরে ত্রুটিগুলি খুঁজে বের করতে প্রতিফলন এবং বিচ্ছিন্নতাগুলি পরিমাপ করে, কাঠামোগত নিরাপত্তার উন্নতি করে।

দ্বিতীয় বিশ্বযুদ্ধে মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র, রাশিয়া এবং জাপানের স্বাধীন গবেষণা গোষ্ঠীগুলিকে ফের নামক একটি নতুন শ্রেণীর কৃত্রিম পদার্থ আবিষ্কার করতে দেখেছিল।

ঘড়ি জেনারেটর

পাইজোইলেকট্রিসিটি হল প্রয়োগকৃত যান্ত্রিক চাপের প্রতিক্রিয়ায় বৈদ্যুতিক চার্জ জমা করার জন্য নির্দিষ্ট পদার্থের ক্ষমতা। এই ঘটনাটি ঘড়ি জেনারেটর সহ বেশ কয়েকটি দরকারী অ্যাপ্লিকেশন তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়েছে। ঘড়ি জেনারেটরগুলি এমন ডিভাইস যা সুনির্দিষ্ট সময়ের সাথে বৈদ্যুতিক সংকেত তৈরি করতে পাইজোইলেকট্রিসিটি ব্যবহার করে।

ঘড়ি জেনারেটর বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনে ব্যবহৃত হয়, যেমন কম্পিউটার, টেলিযোগাযোগ এবং স্বয়ংচালিত সিস্টেমে। এগুলি বৈদ্যুতিক সংকেতের সঠিক সময় নিশ্চিত করতে পেসমেকারের মতো চিকিৎসা ডিভাইসেও ব্যবহৃত হয়। ঘড়ি জেনারেটরগুলি শিল্প অটোমেশন এবং রোবোটিক্সেও ব্যবহৃত হয়, যেখানে সুনির্দিষ্ট সময় অপরিহার্য।

পাইজোইলেক্ট্রিক প্রভাবটি বিপরীত প্রতিসাম্য সহ স্ফটিক পদার্থে যান্ত্রিক এবং বৈদ্যুতিক অবস্থার মধ্যে রৈখিক ইলেক্ট্রোমেকানিকাল মিথস্ক্রিয়া উপর ভিত্তি করে। এই প্রভাবটি বিপরীতমুখী, যার অর্থ হল পাইজোইলেকট্রিসিটি প্রদর্শনকারী উপাদানগুলি যখন বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র প্রয়োগ করা হয় তখন যান্ত্রিক স্ট্রেন তৈরি করতে পারে। এটি বিপরীত পাইজোইলেকট্রিক প্রভাব হিসাবে পরিচিত এবং আল্ট্রাসাউন্ড তরঙ্গ তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়।

ঘড়ি জেনারেটর সুনির্দিষ্ট সময়ের সাথে বৈদ্যুতিক সংকেত তৈরি করতে এই বিপরীত পিজোইলেকট্রিক প্রভাব ব্যবহার করে। পাইজোইলেক্ট্রিক উপাদানটি একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের দ্বারা বিকৃত হয়, যার কারণে এটি একটি নির্দিষ্ট ফ্রিকোয়েন্সিতে কম্পিত হয়। এই কম্পনটি তখন একটি বৈদ্যুতিক সংকেতে রূপান্তরিত হয়, যা একটি সুনির্দিষ্ট সময় সংকেত তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়।

ঘড়ি জেনারেটর চিকিৎসা ডিভাইস থেকে শিল্প অটোমেশন পর্যন্ত বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনে ব্যবহৃত হয়। এগুলি নির্ভরযোগ্য, নির্ভুল এবং সহজে ব্যবহার করা যায়, যা এগুলিকে অনেক অ্যাপ্লিকেশনের জন্য একটি জনপ্রিয় পছন্দ করে তোলে৷ পাইজোইলেকট্রিসিটি আধুনিক প্রযুক্তির একটি গুরুত্বপূর্ণ অংশ, এবং ঘড়ি জেনারেটরগুলি এই ঘটনার অনেকগুলি প্রয়োগের মধ্যে একটি।

বৈদ্যুতিক যন্ত্র

পাইজোইলেকট্রিসিটি হল কিছু কঠিন পদার্থের প্রয়োগকৃত যান্ত্রিক চাপের প্রতিক্রিয়ায় বৈদ্যুতিক চার্জ জমা করার ক্ষমতা। পাইজোইলেক্ট্রিক এফেক্ট নামে পরিচিত এই ঘটনাটি ইলেকট্রনিকভাবে পরিবর্ধিত গিটারে পিকআপ থেকে শুরু করে আধুনিক ইলেকট্রনিক ড্রামে ট্রিগার পর্যন্ত বিভিন্ন ইলেকট্রনিক ডিভাইসে ব্যবহৃত হয়।

পাইজোইলেকট্রিসিটি গ্রীক শব্দ πιέζειν (piezein) থেকে এসেছে যার অর্থ "squeeze" বা "press" এবং ἤλεκτρον (ēlektron) যার অর্থ "অ্যাম্বার", বৈদ্যুতিক চার্জের একটি প্রাচীন উৎস। পাইজোইলেকট্রিক পদার্থ হল স্ফটিক, সিরামিক এবং জৈবিক পদার্থ যেমন হাড় এবং ডিএনএ প্রোটিন, যা পাইজোইলেকট্রিক প্রভাব প্রদর্শন করে।

পাইজোইলেকট্রিক প্রভাব হল একটি রৈখিক ইলেক্ট্রোমেকানিক্যাল মিথস্ক্রিয়া যান্ত্রিক এবং বৈদ্যুতিক অবস্থার মধ্যে স্ফটিক পদার্থে বিপরীত প্রতিসাম্যের সাথে। এটি একটি বিপরীতমুখী প্রক্রিয়া, যার অর্থ পাইজোইলেকট্রিক প্রভাব প্রদর্শনকারী উপকরণগুলিও বিপরীত পিজোইলেক্ট্রিক প্রভাব প্রদর্শন করে, যা একটি প্রয়োগিত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের ফলে যান্ত্রিক স্ট্রেনের অভ্যন্তরীণ প্রজন্ম। উদাহরণস্বরূপ, সীসা জিরকোনেট টাইটানেট স্ফটিকগুলি পরিমাপযোগ্য পাইজোইলেকট্রিসিটি তৈরি করে যখন তাদের স্থির কাঠামোটি তার মূল মাত্রা থেকে বিকৃত হয়। বিপরীতভাবে, বাহ্যিক বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র প্রয়োগ করা হলে স্ফটিকগুলি তাদের স্থির মাত্রা পরিবর্তন করতে পারে, একটি ঘটনা যা ইনভার্স পিজোইলেকট্রিক প্রভাব নামে পরিচিত, যা আল্ট্রাসাউন্ড তরঙ্গ উত্পাদনে ব্যবহৃত হয়।

পাইজোইলেকট্রিসিটির আবিষ্কারের কৃতিত্ব ফরাসি পদার্থবিদ পিয়েরে এবং জ্যাক কুরিকে দেওয়া হয়, যারা 1880 সালে সরাসরি পাইজোইলেকট্রিক প্রভাব প্রদর্শন করেছিলেন। পাইরোইলেকট্রিসিটি সম্পর্কে তাদের সম্মিলিত জ্ঞান এবং অন্তর্নিহিত স্ফটিক কাঠামো বোঝার ফলে পাইরোইলেকট্রিক প্রভাবের পূর্বাভাস দেওয়া হয়েছিল, এবং এর পূর্বাভাস পাওয়া যায়। ট্যুরমালাইন, কোয়ার্টজ, পোখরাজ, বেতের চিনি এবং রোচেল লবণের মতো স্ফটিকগুলির প্রভাবে স্ফটিক আচরণ প্রদর্শিত হয়েছিল।

পাইজোইলেকট্রিসিটি প্রতিদিনের বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনে ব্যবহৃত হয়েছে, যেমন রান্না ও গরম করার যন্ত্রে গ্যাস জ্বালানোর জন্য স্পার্ক তৈরি করা, টর্চ, সিগারেট লাইটার এবং পাইরোইলেকট্রিক প্রভাব সামগ্রী যা তাপমাত্রা পরিবর্তনের প্রতিক্রিয়ায় বৈদ্যুতিক সম্ভাবনা তৈরি করে। এটি 18 শতকের মাঝামাঝি কার্ল লিনিয়াস এবং ফ্রাঞ্জ এপিনাস দ্বারা অধ্যয়ন করা হয়েছিল, রেনে হাই এবং আন্টোইন সিজার বেকারেলের জ্ঞানের উপর ভিত্তি করে, যিনি যান্ত্রিক চাপ এবং বৈদ্যুতিক চার্জের মধ্যে সম্পর্ক স্থাপন করেছিলেন। যদিও স্কটল্যান্ডের কুরি কমপেনসেটর মিউজিয়ামে একটি পাইজো ক্রিস্টালের দৃশ্য কুরি ভাইদের দ্বারা সরাসরি পাইজোইলেক্ট্রিক প্রভাব প্রদর্শন না করা পর্যন্ত পরীক্ষাগুলি অনির্ধারিত প্রমাণিত হয়েছিল।

পাইজোইলেকট্রিসিটি বিভিন্ন ধরনের ইলেকট্রনিক ডিভাইসে ব্যবহৃত হয়, ইলেকট্রনিকভাবে পরিবর্ধিত গিটারের পিকআপ থেকে শুরু করে আধুনিক ইলেকট্রনিক ড্রামে ট্রিগার পর্যন্ত। এটি শব্দ উত্পাদন এবং সনাক্তকরণ, পাইজোইলেকট্রিক ইঙ্কজেট প্রিন্টিং, উচ্চ ভোল্টেজ বিদ্যুতের উত্পাদন, ঘড়ি জেনারেটর, মাইক্রোব্যালেন্স, ড্রাইভ আল্ট্রাসনিক অগ্রভাগ এবং অতি সূক্ষ্ম ফোকাসিং অপটিক্যাল অ্যাসেম্বলিতেও ব্যবহৃত হয়। পাইজোইলেকট্রিসিটি প্রোব মাইক্রোস্কোপ স্ক্যান করার ভিত্তি, যা পরমাণুর স্কেলে চিত্রগুলি সমাধান করতে ব্যবহৃত হয়।

মাইক্রোব্যালেন্সস

পাইজোইলেকট্রিসিটি হল কিছু কঠিন পদার্থের প্রয়োগকৃত যান্ত্রিক চাপের প্রতিক্রিয়ায় বৈদ্যুতিক চার্জ জমা করার ক্ষমতা। পাইজোইলেকট্রিসিটি গ্রীক শব্দ πιέζειν (piezein), যার অর্থ "squeeze" বা "press" এবং ἤλεκτρον (ēlektron), যার অর্থ "অ্যাম্বার", বৈদ্যুতিক চার্জের একটি প্রাচীন উৎস থেকে উদ্ভূত।

পাইজোইলেকট্রিসিটি প্রতিদিনের বিভিন্ন কাজে ব্যবহৃত হয়, যেমন রান্না ও গরম করার যন্ত্র, টর্চ, সিগারেট লাইটার এবং আরও অনেক কিছুর জন্য গ্যাস জ্বালানোর জন্য স্পার্ক তৈরি করা। এটি শব্দ উত্পাদন এবং সনাক্তকরণে এবং পাইজোইলেকট্রিক ইঙ্কজেট মুদ্রণেও ব্যবহৃত হয়।

পাইজোইলেকট্রিসিটি উচ্চ ভোল্টেজের বিদ্যুৎ উৎপন্ন করতেও ব্যবহৃত হয় এবং এটি ঘড়ি জেনারেটর এবং ইলেকট্রনিক ডিভাইস যেমন মাইক্রোব্যালেন্সের ভিত্তি। পাইজোইলেকট্রিসিটি অতিস্বনক অগ্রভাগ এবং অতি সূক্ষ্ম ফোকাসিং অপটিক্যাল সমাবেশগুলি চালাতেও ব্যবহৃত হয়।

পাইজোইলেকট্রিসিটি আবিষ্কারের কৃতিত্ব 1880 সালে ফরাসি পদার্থবিদ জ্যাক এবং পিয়েরে কিউরিকে দেওয়া হয়। কুরি ভাইরা পাইরোইলেকট্রিসিটি সম্পর্কে তাদের জ্ঞান এবং পিজোইলেকট্রিসিটির ধারণার জন্ম দেওয়ার জন্য অন্তর্নিহিত স্ফটিক কাঠামো সম্পর্কে তাদের বোঝার সমন্বয় করেছিলেন। তারা স্ফটিক আচরণের পূর্বাভাস দিতে সক্ষম হয়েছিল এবং ট্যুরমালাইন, কোয়ার্টজ, পোখরাজ, বেতের চিনি এবং রোচেল লবণের মতো স্ফটিকগুলিতে প্রভাব প্রদর্শন করেছিল।

পাইজোইলেকট্রিক প্রভাবটি শব্দের উত্পাদন এবং সনাক্তকরণ সহ দরকারী অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য শোষণ করা হয়েছিল। প্রথম বিশ্বযুদ্ধের সময় সোনার উন্নয়ন ছিল পাইজোইলেকট্রিসিটির ব্যবহারে একটি বড় অগ্রগতি। দ্বিতীয় বিশ্বযুদ্ধের পর, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র, রাশিয়া এবং জাপানের স্বাধীন গবেষণা দলগুলি ফেরোইলেকট্রিক্স নামে একটি নতুন শ্রেণীর কৃত্রিম পদার্থ আবিষ্কার করে, যা প্রাকৃতিক উপকরণের চেয়ে দশ গুণ বেশি পিজোইলেক্ট্রিক ধ্রুবক প্রদর্শন করে।

এর ফলে বেরিয়াম টাইটানেট এবং পরবর্তীতে সীসা জিরকোনেট টাইটানেট পদার্থের তীব্র গবেষণা ও বিকাশ ঘটে, যেগুলির নির্দিষ্ট প্রয়োগের জন্য নির্দিষ্ট বৈশিষ্ট্য ছিল। দ্বিতীয় বিশ্বযুদ্ধের পর বেল টেলিফোন ল্যাবরেটরিতে পাইজোইলেকট্রিক ক্রিস্টাল ব্যবহারের একটি উল্লেখযোগ্য উদাহরণ তৈরি করা হয়েছিল।

রেডিও টেলিফোনি ইঞ্জিনিয়ারিং বিভাগে কর্মরত ফ্রেডরিক আর. অভাব, একটি কাট ক্রিস্টাল তৈরি করেছিলেন যা বিস্তৃত তাপমাত্রার উপর কাজ করে। ল্যাকের ক্রিস্টালের আগের ক্রিস্টালের ভারী জিনিসপত্রের প্রয়োজন ছিল না, বিমানে এর ব্যবহার সহজতর করে। এই উন্নয়ন মিত্রবাহিনীর বিমান বাহিনীকে বিমান চলাচল রেডিও ব্যবহার করে সমন্বিত গণ আক্রমণে নিয়োজিত করার অনুমতি দেয়।

মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে পাইজোইলেকট্রিক ডিভাইস এবং উপকরণের বিকাশ বেশ কয়েকটি কোম্পানিকে ব্যবসায় রেখেছিল এবং কোয়ার্টজ ক্রিস্টালের বিকাশকে বাণিজ্যিকভাবে কাজে লাগানো হয়েছিল। পাইজোইলেকট্রিক উপকরণগুলি মেডিকেল ইমেজিং, অতিস্বনক পরিষ্কার এবং আরও অনেক কিছু সহ বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনে ব্যবহৃত হয়েছে।

ড্রাইভ অতিস্বনক অগ্রভাগ

পাইজোইলেকট্রিসিটি হল বৈদ্যুতিক চার্জ যা নির্দিষ্ট কঠিন পদার্থ যেমন স্ফটিক, সিরামিক এবং হাড় এবং ডিএনএর মতো জৈবিক পদার্থে জমা হয়। এটি প্রয়োগকৃত যান্ত্রিক চাপের একটি প্রতিক্রিয়া এবং এটি গ্রীক শব্দ 'পিজেইন' থেকে উদ্ভূত, যার অর্থ 'সকুইজ' বা 'প্রেস', এবং 'ইলেক্ট্রন', যার অর্থ 'অ্যাম্বার', বৈদ্যুতিক চার্জের একটি প্রাচীন উত্স।

পাইজোইলেক্ট্রিক প্রভাব হল একটি রৈখিক ইলেক্ট্রোমেকানিক্যাল মিথস্ক্রিয়া যা ইনভার্সন প্রতিসাম্য সহ স্ফটিক পদার্থের যান্ত্রিক এবং বৈদ্যুতিক অবস্থার মধ্যে। এটি একটি বিপরীতমুখী প্রক্রিয়া, যার অর্থ পাইজোইলেকট্রিক প্রভাব প্রদর্শনকারী উপকরণগুলিও বিপরীত পিজোইলেকট্রিক প্রভাব প্রদর্শন করে, যা একটি প্রয়োগিত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের ফলে যান্ত্রিক স্ট্রেনের অভ্যন্তরীণ প্রজন্ম। এর একটি উদাহরণ হল সীসা জিরকোনেট টাইটানেট স্ফটিক, যা পরিমাপযোগ্য পাইজোইলেকট্রিসিটি তৈরি করে যখন তাদের স্থির কাঠামোটি তার মূল মাত্রা থেকে বিকৃত হয়। বিপরীতভাবে, যখন একটি বাহ্যিক বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র প্রয়োগ করা হয়, তখন স্ফটিকগুলি তাদের স্থির মাত্রা পরিবর্তন করে, যার ফলে বিপরীত পাইজোইলেকট্রিক প্রভাব হয়, যা আল্ট্রাসাউন্ড তরঙ্গের উত্পাদন।

ফরাসি পদার্থবিদ জ্যাক এবং পিয়েরে কুরি 1880 সালে পাইজোইলেকট্রিসিটি আবিষ্কার করেছিলেন এবং তারপর থেকে এটি শব্দের উত্পাদন এবং সনাক্তকরণ সহ বিভিন্ন দরকারী অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ব্যবহার করা হয়েছে। পাইজোইলেকট্রিসিটি প্রতিদিনের ব্যবহারও খুঁজে পায়, যেমন রান্না ও গরম করার যন্ত্র, টর্চ, সিগারেট লাইটার এবং আরও অনেক কিছুতে গ্যাস জ্বালানোর জন্য স্পার্ক তৈরি করা।

পাইরোইলেক্ট্রিক প্রভাব, যা তাপমাত্রা পরিবর্তনের প্রতিক্রিয়ায় বৈদ্যুতিক সম্ভাবনা তৈরি করে এমন উপাদান, কার্ল লিনিয়াস, ফ্রাঞ্জ এপিনাস এবং 18 শতকের মাঝামাঝি রেনে হাই এবং আন্টোইন সিজার বেকারেলের অঙ্কন জ্ঞান দ্বারা অধ্যয়ন করেছিলেন যারা যান্ত্রিক চাপ এবং এর মধ্যে সম্পর্ক স্থাপন করেছিলেন। বৈদ্যুতিক আধান. এটি প্রমাণ করার জন্য পরীক্ষাগুলি সিদ্ধান্তহীন ছিল।

স্কটল্যান্ডের হান্টেরিয়ান মিউজিয়ামে কুরি কমপেনসেটরে একটি পাইজো ক্রিস্টালের দৃশ্যটি পিয়ের এবং জ্যাক কুরি ভাইদের দ্বারা সরাসরি পাইজোইলেকট্রিক প্রভাবের একটি প্রদর্শনী। পাইরোইলেকট্রিসিটি সম্পর্কে তাদের জ্ঞানকে একত্রিত করা এবং অন্তর্নিহিত স্ফটিক কাঠামো বোঝার ফলে পাইরোইলেকট্রিসিটির ভবিষ্যদ্বাণীর জন্ম দেয় এবং তাদের স্ফটিক আচরণের পূর্বাভাস দেওয়ার অনুমতি দেয়। এটি ট্যুরমালাইন, কোয়ার্টজ, পোখরাজ, বেতের চিনি এবং রোচেল লবণের মতো স্ফটিকগুলির প্রভাব দ্বারা প্রদর্শিত হয়েছিল। সোডিয়াম এবং পটাসিয়াম টারট্রেট টেট্রাহাইড্রেট এবং কোয়ার্টজও পাইজোইলেকট্রিসিটি প্রদর্শন করেছিল এবং বিকৃত হলে একটি ভোল্টেজ তৈরি করতে একটি পাইজোইলেকট্রিক ডিস্ক ব্যবহার করা হয়েছিল। কনভার্স পিজোইলেক্ট্রিক প্রভাবের ভবিষ্যদ্বাণী করার জন্য কিউরিদের দ্বারা এটিকে ব্যাপকভাবে অতিরঞ্জিত করা হয়েছিল, যা গাণিতিকভাবে 1881 সালে গ্যাব্রিয়েল লিপম্যানের মৌলিক তাপগতিগত নীতি থেকে অনুমান করা হয়েছিল।

কিউরিস অবিলম্বে কনভার্স ইফেক্টের অস্তিত্ব নিশ্চিত করেন এবং পাইজোইলেক্ট্রিক স্ফটিকগুলিতে ইলেক্ট্রো-ইলাস্টো-যান্ত্রিক বিকৃতির সম্পূর্ণ বিপরীততার পরিমাণগত প্রমাণ পেতে যান। কয়েক দশক ধরে, পাইজোইলেকট্রিসিটি একটি পরীক্ষাগারের কৌতূহল হিসেবে রয়ে গেছে, কিন্তু পিয়েরে এবং মেরি কুরির দ্বারা পোলোনিয়াম এবং রেডিয়াম আবিষ্কারের ক্ষেত্রে এটি একটি গুরুত্বপূর্ণ হাতিয়ার ছিল যা পাইজোইলেকট্রিসিটি প্রদর্শনকারী স্ফটিক কাঠামোগুলি অন্বেষণ এবং সংজ্ঞায়িত করার জন্য। এটি ওল্ডেমার ভয়েটের লেহরবুচ ডের ক্রিস্টালফিসিক (ক্রিস্টাল পদার্থবিদ্যার পাঠ্যপুস্তক) প্রকাশের মধ্যে শেষ হয়েছে, যা পাইজোইলেকট্রিসিটি করতে সক্ষম প্রাকৃতিক স্ফটিক শ্রেণীগুলি বর্ণনা করে এবং টেনসর বিশ্লেষণের মাধ্যমে পিজোইলেকট্রিক ধ্রুবকগুলিকে কঠোরভাবে সংজ্ঞায়িত করে।

পাইজোইলেকট্রিক ডিভাইসের ব্যবহারিক প্রয়োগ সোনার দিয়ে শুরু হয়েছিল, যা প্রথম বিশ্বযুদ্ধের সময় বিকশিত হয়েছিল। ফ্রান্সে, পল ল্যাঙ্গেভিন এবং তার সহকর্মীরা একটি অতিস্বনক সাবমেরিন ডিটেক্টর তৈরি করেছিলেন। ডিটেক্টরে পাতলা কোয়ার্টজ স্ফটিক দিয়ে তৈরি একটি ট্রান্সডিউসার ছিল যা স্টিলের প্লেটে সাবধানে আঠালো, যাকে হাইড্রোফোন বলা হয়, উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি পালস নির্গত করার পরে ফিরে আসা প্রতিধ্বনি সনাক্ত করতে। শব্দ তরঙ্গের প্রতিধ্বনি শুনতে যে সময় লাগে তা পরিমাপ করে বস্তুর দূরত্ব নির্ণয় করতে পারে। সোনারে পাইজোইলেকট্রিসিটির এই ব্যবহার একটি সফলতা ছিল এবং এই প্রকল্পটি কয়েক দশক ধরে পিজোইলেকট্রিক ডিভাইসের প্রতি তীব্র বিকাশ এবং আগ্রহ তৈরি করে।

নতুন পাইজোইলেকট্রিক সামগ্রী এবং এই উপকরণগুলির জন্য নতুন অ্যাপ্লিকেশনগুলি অন্বেষণ এবং বিকাশ করা হয়েছিল, এবং পাইজোইলেকট্রিক ডিভাইসগুলি সিরামিক ফোনোগ্রাফ কার্টিজের মতো ক্ষেত্রের ঘরগুলি খুঁজে পেয়েছিল, যা প্লেয়ারের নকশাকে সরল করে এবং সস্তা, আরও সঠিক রেকর্ড প্লেয়ারগুলির জন্য তৈরি করা হয়েছিল যা বজায় রাখা সস্তা এবং নির্মাণ করা সহজ ছিল। . অতিস্বনক ট্রান্সডুসারগুলির বিকাশ তরল এবং কঠিন পদার্থের সান্দ্রতা এবং স্থিতিস্থাপকতার সহজ পরিমাপের জন্য অনুমোদিত, যার ফলে উপকরণ গবেষণায় বিশাল অগ্রগতি হয়। অতিস্বনক টাইম ডোমেন রিফ্লোমিটারগুলি একটি উপাদানের মাধ্যমে একটি অতিস্বনক পালস পাঠায় এবং ঢালাই ধাতু এবং পাথরের বস্তুর অভ্যন্তরে ত্রুটিগুলি খুঁজে পেতে প্রতিফলন এবং বিচ্ছিন্নতা পরিমাপ করে

আল্ট্রাফাইন ফোকাসিং অপটিক্যাল অ্যাসেম্বলি

পাইজোইলেকট্রিসিটি হল যান্ত্রিক চাপের শিকার হলে নির্দিষ্ট কিছু পদার্থের বৈদ্যুতিক চার্জ জমা করার ক্ষমতা। এটি বিপরীত প্রতিসাম্য সহ স্ফটিক পদার্থের বৈদ্যুতিক এবং যান্ত্রিক অবস্থার মধ্যে একটি রৈখিক ইলেক্ট্রোমেকানিক্যাল মিথস্ক্রিয়া। পাইজোইলেকট্রিসিটি একটি বিপরীতমুখী প্রক্রিয়া, যার অর্থ পাইজোইলেকট্রিসিটি প্রদর্শনকারী উপকরণগুলিও বিপরীত পাইজোইলেকট্রিক প্রভাব প্রদর্শন করে, যা একটি প্রয়োগিত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের ফলে যান্ত্রিক স্ট্রেনের অভ্যন্তরীণ প্রজন্ম।

পাইজোইলেকট্রিসিটি শব্দের উৎপাদন এবং সনাক্তকরণ এবং উচ্চ ভোল্টেজ বিদ্যুৎ উৎপাদন সহ বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনে ব্যবহৃত হয়েছে। ইঙ্কজেট প্রিন্টিং, ঘড়ি জেনারেটর, ইলেকট্রনিক ডিভাইস, মাইক্রোব্যালেন্স, ড্রাইভ আল্ট্রাসনিক অগ্রভাগ এবং অতি সূক্ষ্ম ফোকাসিং অপটিক্যাল অ্যাসেম্বলিতেও পাইজোইলেকট্রিসিটি ব্যবহার করা হয়।

Piezoelectricity 1880 সালে ফরাসি পদার্থবিদ জ্যাক এবং পিয়েরে কুরি আবিষ্কার করেছিলেন। পাইজোইলেকট্রিক প্রভাবকে ব্যবহার করা হয় দরকারী অ্যাপ্লিকেশনে, যেমন শব্দের উৎপাদন ও সনাক্তকরণ এবং উচ্চ ভোল্টেজ বিদ্যুৎ উৎপাদন। পাইজোইলেকট্রিক ইঙ্কজেট প্রিন্টিংও ব্যবহার করা হয়, সেইসাথে ঘড়ি জেনারেটর, ইলেকট্রনিক ডিভাইস, মাইক্রোব্যালেন্স, ড্রাইভ আল্ট্রাসনিক অগ্রভাগ এবং অতি সূক্ষ্ম ফোকাসিং অপটিক্যাল অ্যাসেম্বলি।

পাইজোইলেকট্রিসিটি প্রতিদিনের ব্যবহারে তার পথ খুঁজে পেয়েছে, যেমন রান্না এবং গরম করার যন্ত্র, টর্চ, সিগারেট লাইটার এবং পাইরোইলেকট্রিক ইফেক্ট উপাদানগুলির জন্য গ্যাস জ্বালানোর জন্য স্পার্ক তৈরি করা যা তাপমাত্রা পরিবর্তনের প্রতিক্রিয়া হিসাবে বৈদ্যুতিক সম্ভাবনা তৈরি করে। এই প্রভাবটি 18 শতকের মাঝামাঝি কার্ল লিনিয়াস এবং ফ্রাঞ্জ এপিনাস দ্বারা অধ্যয়ন করা হয়েছিল, রেনে হাই এবং আন্তোইন সিজার বেকারেলের জ্ঞানের উপর ভিত্তি করে যারা যান্ত্রিক চাপ এবং বৈদ্যুতিক চার্জের মধ্যে সম্পর্ক স্থাপন করেছিলেন। পরীক্ষা নিষ্পত্তিহীন প্রমাণিত.

স্কটল্যান্ডের হান্টেরিয়ান মিউজিয়ামে কুরি কমপেনসেটরে একটি পাইজো ক্রিস্টালের দৃশ্যটি পিয়ের এবং জ্যাক কুরি ভাইদের দ্বারা সরাসরি পাইজোইলেকট্রিক প্রভাবের একটি প্রদর্শনী। পাইরোইলেকট্রিসিটি সম্পর্কে তাদের জ্ঞান এবং অন্তর্নিহিত স্ফটিক কাঠামো সম্পর্কে তাদের বোঝার সাথে মিলিত হয়ে তারা পাইরোইলেকট্রিসিটির ভবিষ্যদ্বাণী এবং স্ফটিক আচরণের পূর্বাভাস দেওয়ার ক্ষমতার জন্ম দিয়েছে। এটি ট্যুরমালাইন, কোয়ার্টজ, পোখরাজ, বেতের চিনি এবং রোচেল লবণের মতো স্ফটিকগুলির প্রভাবে প্রদর্শিত হয়েছিল।

সোডিয়াম এবং পটাসিয়াম টারট্রেট টেট্রাহাইড্রেট, এবং কোয়ার্টজ এবং রোচেল লবণ পাইজোইলেকট্রিসিটি প্রদর্শন করে, এবং একটি পাইজোইলেকট্রিক ডিস্ক বিকৃত হলে একটি ভোল্টেজ তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়েছিল, যদিও আকৃতির পরিবর্তনটি ছিল অতিরঞ্জিত। ক্যুরিস কনভার্স পিজোইলেক্ট্রিক প্রভাবের ভবিষ্যদ্বাণী করেছিলেন, এবং কনভার্স ইফেক্টটি গাণিতিকভাবে 1881 সালে গ্যাব্রিয়েল লিপম্যানের মৌলিক থার্মোডাইনামিক নীতি থেকে অনুমান করা হয়েছিল। ক্যুরিস অবিলম্বে কনভার্স ইফেক্টের অস্তিত্ব নিশ্চিত করেছিলেন এবং ইলেক্ট্রো-এর সম্পূর্ণ বিপরীতমুখীতার পরিমাণগত প্রমাণ পেতে গিয়েছিলেন। পাইজোইলেক্ট্রিক স্ফটিকগুলিতে ইলাস্টো-যান্ত্রিক বিকৃতি।

কয়েক দশক ধরে, পাইজোইলেকট্রিসিটি একটি পরীক্ষাগারের কৌতূহল হিসাবে রয়ে গেছে যতক্ষণ না এটি পিয়ের এবং মেরি কিউরি দ্বারা পোলোনিয়াম এবং রেডিয়াম আবিষ্কারের একটি গুরুত্বপূর্ণ হাতিয়ার হয়ে ওঠে। পিজোইলেকট্রিসিটি প্রদর্শনকারী স্ফটিক কাঠামোগুলি অন্বেষণ এবং সংজ্ঞায়িত করার জন্য তাদের কাজটি ওল্ডেমার ভয়েটের লেহরবুচ ডের ক্রিস্টালফিসিক (ক্রিস্টাল পদার্থবিদ্যার পাঠ্যপুস্তক) প্রকাশের মাধ্যমে শেষ হয়েছিল। এটি পাইজোইলেকট্রিসিটিতে সক্ষম প্রাকৃতিক স্ফটিক শ্রেণীগুলি বর্ণনা করে এবং পাইজোইলেকট্রিক ডিভাইসগুলির ব্যবহারিক প্রয়োগের জন্য টেনসর বিশ্লেষণ ব্যবহার করে পাইজোইলেকট্রিক ধ্রুবকগুলিকে কঠোরভাবে সংজ্ঞায়িত করে।

সোনার বিকাশ একটি সফল প্রকল্প যা পাইজোইলেকট্রিক ডিভাইসগুলির প্রতি তীব্র বিকাশ এবং আগ্রহ তৈরি করেছিল। কয়েক দশক পরে, নতুন পাইজোইলেকট্রিক উপকরণ এবং এই উপকরণগুলির জন্য নতুন অ্যাপ্লিকেশনগুলি অন্বেষণ এবং বিকাশ করা হয়েছিল। পাইজোইলেকট্রিক ডিভাইসগুলি বিভিন্ন ক্ষেত্রে বাড়ি খুঁজে পেয়েছে, যেমন সিরামিক ফোনোগ্রাফ কার্টিজ, যা প্লেয়ার ডিজাইনকে সরল করেছে এবং রেকর্ড প্লেয়ারগুলিকে সস্তা এবং রক্ষণাবেক্ষণ ও নির্মাণ সহজ করে তুলেছে। অতিস্বনক ট্রান্সডুসারগুলির বিকাশ তরল এবং কঠিন পদার্থের সান্দ্রতা এবং স্থিতিস্থাপকতার সহজ পরিমাপের জন্য অনুমোদিত, যার ফলে উপকরণ গবেষণায় বিশাল অগ্রগতি হয়। অতিস্বনক টাইম ডোমেন রিফ্লোমিটারগুলি একটি উপাদানের মধ্যে একটি অতিস্বনক পালস পাঠায় এবং ঢালাই ধাতু এবং পাথরের বস্তুর অভ্যন্তরে ত্রুটিগুলি খুঁজে বের করতে প্রতিফলন এবং বিচ্ছিন্নতাগুলি পরিমাপ করে, কাঠামোগত নিরাপত্তার উন্নতি করে।

পাইজোইলেকট্রিসিটি আগ্রহের ক্ষেত্রের সূচনা কোয়ার্টজ ক্রিস্টাল থেকে উদ্ভাবিত নতুন উপকরণের লাভজনক পেটেন্টের মাধ্যমে সুরক্ষিত করা হয়েছিল, যেগুলিকে পাইজোইলেকট্রিক উপাদান হিসেবে বাণিজ্যিকভাবে ব্যবহার করা হয়েছিল। বিজ্ঞানীরা উচ্চ কার্যসম্পাদন সামগ্রীর জন্য অনুসন্ধান করেছেন, এবং উপকরণে অগ্রগতি এবং উত্পাদন প্রক্রিয়ার পরিপক্কতা সত্ত্বেও, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের বাজার দ্রুত বৃদ্ধি পায়নি। বিপরীতে, জাপানি নির্মাতারা দ্রুত তথ্য ভাগ করে নেয় এবং মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের পাইজোইলেকট্রিক শিল্পে বৃদ্ধির জন্য নতুন অ্যাপ্লিকেশনগুলি জাপানি নির্মাতাদের বিপরীতে ক্ষতিগ্রস্ত হয়।

পাইজোইলেকট্রিক মোটর

এই বিভাগে, আমি কীভাবে পিজোইলেকট্রিসিটি আধুনিক প্রযুক্তিতে ব্যবহার করা হয় সে সম্পর্কে কথা বলব। স্ক্যানিং প্রোব মাইক্রোস্কোপগুলি যা পরমাণুর স্কেলে চিত্রগুলি সমাধান করতে পারে থেকে বৈদ্যুতিনভাবে পরিবর্ধিত গিটারের জন্য পিকআপ এবং আধুনিক ইলেকট্রনিক ড্রামগুলির জন্য ট্রিগার পর্যন্ত, পাইজোইলেকট্রিসিটি অনেক ডিভাইসের একটি অবিচ্ছেদ্য অংশ হয়ে উঠেছে। আমি পাইজোইলেকট্রিসিটির ইতিহাস এবং এটি বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনে কীভাবে ব্যবহার করা হয়েছে তা অন্বেষণ করব।

স্ক্যানিং প্রোব অণুবীক্ষণ যন্ত্রের ভিত্তি

পাইজোইলেকট্রিসিটি হল বৈদ্যুতিক চার্জ যা নির্দিষ্ট কঠিন পদার্থ যেমন স্ফটিক, সিরামিক এবং হাড় এবং ডিএনএর মতো জৈবিক পদার্থে জমা হয়। এটি প্রয়োগকৃত যান্ত্রিক চাপের প্রতিক্রিয়া, এবং পিজোইলেকট্রিসিটি শব্দটি এসেছে গ্রীক শব্দ πιέζειν (piezein) থেকে যার অর্থ "squeeze" বা "press" এবং ἤλεκτρον (ēlektron) অর্থ "অ্যাম্বার", বৈদ্যুতিক চার্জের একটি প্রাচীন উৎস।

পাইজোইলেকট্রিক মোটরগুলি এমন ডিভাইস যা গতি তৈরি করতে পিজোইলেকট্রিক প্রভাব ব্যবহার করে। এই প্রভাব হল ইনভার্সন সিমেট্রি সহ স্ফটিক পদার্থে যান্ত্রিক এবং বৈদ্যুতিক অবস্থার মধ্যে রৈখিক ইলেক্ট্রোমেকানিক্যাল মিথস্ক্রিয়া। এটি একটি বিপরীতমুখী প্রক্রিয়া, যার অর্থ পাইজোইলেকট্রিক প্রভাব প্রদর্শনকারী উপকরণগুলিও বিপরীত পিজোইলেক্ট্রিক প্রভাব প্রদর্শন করে, যা একটি প্রয়োগিত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের ফলে যান্ত্রিক স্ট্রেনের অভ্যন্তরীণ প্রজন্ম। পরিমাপযোগ্য পাইজোইলেকট্রিসিটি তৈরি করে এমন উপকরণগুলির উদাহরণ হল সীসা জিরকোনেট টাইটানেট স্ফটিক।

পাইজোইলেকট্রিক প্রভাবটি দরকারী অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে শোষিত হয়, যেমন শব্দের উত্পাদন এবং সনাক্তকরণ, পাইজোইলেকট্রিক ইঙ্কজেট প্রিন্টিং, উচ্চ ভোল্টেজ বিদ্যুত উত্পাদন, ঘড়ি জেনারেটর, এবং অতি সূক্ষ্ম ফোকাসিং অপটিক্যাল অ্যাসেম্বলির জন্য মাইক্রোব্যালেন্স এবং ড্রাইভ অতিস্বনক অগ্রভাগের মতো ইলেকট্রনিক ডিভাইস। এটি স্ক্যানিং প্রোব মাইক্রোস্কোপগুলির ভিত্তিও গঠন করে, যা পরমাণুর স্কেলে চিত্রগুলি সমাধান করতে ব্যবহৃত হয়।

Piezoelectricity 1880 সালে ফরাসি পদার্থবিদ জ্যাক এবং পিয়েরে কুরি আবিষ্কার করেছিলেন। স্কটল্যান্ডের হান্টেরিয়ান মিউজিয়ামে একটি পাইজো ক্রিস্টাল এবং কিউরি ক্ষতিপূরণকারীর দৃশ্য দেখা যায়, যা পিয়ের এবং জ্যাক কুরি ভাইদের দ্বারা সরাসরি পাইজোইলেকট্রিক প্রভাবের একটি প্রদর্শনী।

পাইরোইলেকট্রিসিটি সম্পর্কে তাদের জ্ঞান এবং অন্তর্নিহিত স্ফটিক কাঠামো সম্পর্কে তাদের বোঝার সমন্বয় করে পাইরোইলেকট্রিসিটির ভবিষ্যদ্বাণীর জন্ম দেয়, যা তাদের স্ফটিক আচরণের ভবিষ্যদ্বাণী করতে দেয়। এটি ট্যুরমালাইন, কোয়ার্টজ, পোখরাজ, বেতের চিনি এবং রোচেল লবণের মতো স্ফটিকগুলির প্রভাব দ্বারা প্রদর্শিত হয়েছিল। সোডিয়াম এবং পটাসিয়াম টারট্রেট টেট্রাহাইড্রেট, এবং কোয়ার্টজ এবং রোচেল লবণ পাইজোইলেকট্রিসিটি প্রদর্শন করে, এবং একটি পাইজোইলেকট্রিক ডিস্ক বিকৃত হওয়ার সময় একটি ভোল্টেজ তৈরি করতে ব্যবহার করা হয়েছিল, যদিও এটি কিউরিদের দ্বারা ব্যাপকভাবে অতিরঞ্জিত হয়েছিল।

তারা কনভার্স পিজোইলেক্ট্রিক প্রভাবেরও ভবিষ্যদ্বাণী করেছিল, এবং এটি গাণিতিকভাবে 1881 সালে গ্যাব্রিয়েল লিপম্যানের মৌলিক থার্মোডাইনামিক নীতি থেকে অনুমান করা হয়েছিল। কিউরি অবিলম্বে কনভার্স ইফেক্টের অস্তিত্ব নিশ্চিত করেছিলেন এবং ইলেক্ট্রো-ইলাস্টো-এর সম্পূর্ণ বিপরীততার পরিমাণগত প্রমাণ পেতে গিয়েছিলেন। পাইজোইলেকট্রিক স্ফটিকের যান্ত্রিক বিকৃতি।

কয়েক দশক ধরে, পাইজোইলেকট্রিসিটি একটি পরীক্ষাগারের কৌতূহল হিসাবে রয়ে গেছে যতক্ষণ না এটি পিয়ের এবং মেরি কিউরি দ্বারা পোলোনিয়াম এবং রেডিয়াম আবিষ্কারের একটি গুরুত্বপূর্ণ হাতিয়ার হয়ে ওঠে। পিজোইলেকট্রিসিটি প্রদর্শনকারী স্ফটিক কাঠামোগুলি অন্বেষণ এবং সংজ্ঞায়িত করার জন্য তাদের কাজটি ওল্ডেমার ভয়েটের লেহরবুচ ডার ক্রিস্টালফিসিক (ক্রিস্টাল ফিজিক্সের পাঠ্যপুস্তক) প্রকাশের মাধ্যমে শেষ হয়েছিল, যা পাইজোইলেকট্রিসিটিতে সক্ষম প্রাকৃতিক স্ফটিক শ্রেণীগুলি বর্ণনা করেছে এবং কঠোরভাবে পিজোইলেকট্রিসিটি সংজ্ঞায়িত করেছে।

এর ফলে পাইজোইলেকট্রিক ডিভাইসের ব্যবহারিক প্রয়োগ শুরু হয়, যেমন সোনার, যেটি প্রথম বিশ্বযুদ্ধের সময় বিকশিত হয়েছিল। ফ্রান্সে, পল ল্যাঙ্গেভিন এবং তার সহকর্মীরা একটি অতিস্বনক সাবমেরিন ডিটেক্টর তৈরি করেছিলেন। এই ডিটেক্টরে স্টিলের প্লেটে সাবধানে আঠাযুক্ত পাতলা কোয়ার্টজ স্ফটিক দিয়ে তৈরি একটি ট্রান্সডিউসার এবং ট্রান্সডুসার থেকে উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি পালস নির্গত করার পরে ফিরে আসা প্রতিধ্বনি সনাক্ত করার জন্য একটি হাইড্রোফোন ছিল। একটি বস্তুর উপর থেকে শব্দ তরঙ্গের প্রতিধ্বনি শুনতে যে সময় লাগে তা পরিমাপ করে, তারা বস্তুর দূরত্ব গণনা করতে সক্ষম হয়েছিল। তারা এই সোনারকে সফল করার জন্য পিজোইলেকট্রিসিটি ব্যবহার করেছিল এবং এই প্রকল্পটি কয়েক দশক ধরে পিজোইলেকট্রিক ডিভাইসের প্রতি তীব্র বিকাশ এবং আগ্রহ তৈরি করেছিল।

নতুন পাইজোইলেকট্রিক উপকরণ এবং এই উপকরণগুলির জন্য নতুন অ্যাপ্লিকেশনগুলি অন্বেষণ এবং বিকাশ করা হয়েছিল, এবং পাইজোইলেকট্রিক ডিভাইসগুলি অনেক ক্ষেত্রে ঘর খুঁজে পেয়েছিল, যেমন সিরামিক ফোনোগ্রাফ কার্টিজ, যা প্লেয়ারের নকশাকে সরল করে এবং সস্তা এবং আরও সঠিক রেকর্ড প্লেয়ারের জন্য তৈরি করা হয়েছিল যা বজায় রাখা সস্তা এবং সহজ ছিল। গঠন করা. অতিস্বনক ট্রান্সডুসারগুলির বিকাশ তরল এবং কঠিন পদার্থের সান্দ্রতা এবং স্থিতিস্থাপকতার সহজ পরিমাপের জন্য অনুমোদিত, যার ফলে উপকরণ গবেষণায় বিশাল অগ্রগতি হয়। অতিস্বনক টাইম ডোমেন রিফ্লোমিটারগুলি একটি উপাদানের মধ্যে একটি অতিস্বনক পালস পাঠায় এবং ঢালাই ধাতু এবং পাথরের বস্তুর অভ্যন্তরে ত্রুটিগুলি খুঁজে বের করতে প্রতিফলন এবং বিচ্ছিন্নতাগুলি পরিমাপ করে, কাঠামোগত নিরাপত্তার উন্নতি করে।

দ্বিতীয় বিশ্বযুদ্ধের সময়, ইউনাইটেডের স্বাধীন গবেষণা দল

পরমাণুর স্কেলে চিত্রগুলি সমাধান করুন

পাইজোইলেকট্রিসিটি হল বৈদ্যুতিক চার্জ যা নির্দিষ্ট কঠিন পদার্থ যেমন স্ফটিক, সিরামিক এবং হাড় এবং ডিএনএর মতো জৈবিক পদার্থে জমা হয়। এটি প্রয়োগকৃত যান্ত্রিক চাপের প্রতিক্রিয়া এবং এটি গ্রীক শব্দ 'পিজেইন' থেকে উদ্ভূত, যার অর্থ চেপে বা চাপা। পিজোইলেক্ট্রিক প্রভাবটি বিপরীত প্রতিসাম্য সহ স্ফটিক পদার্থে যান্ত্রিক এবং বৈদ্যুতিক অবস্থার মধ্যে রৈখিক ইলেক্ট্রোমেকানিকাল মিথস্ক্রিয়া থেকে ফলাফল হয়।

পাইজোইলেকট্রিসিটি একটি বিপরীতমুখী প্রক্রিয়া, এবং পাইজোইলেকট্রিক প্রভাব প্রদর্শনকারী উপকরণগুলিও বিপরীত পাইজোইলেকট্রিক প্রভাব প্রদর্শন করে, যা একটি প্রয়োগিত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের ফলে যান্ত্রিক স্ট্রেনের অভ্যন্তরীণ প্রজন্ম। এর উদাহরণগুলির মধ্যে রয়েছে সীসা জিরকোনেট টাইটানেট স্ফটিক, যা পরিমাপযোগ্য পাইজোইলেকট্রিসিটি তৈরি করে যখন তাদের স্থির কাঠামোটি তার মূল মাত্রা থেকে বিকৃত হয়। বিপরীতভাবে, যখন একটি বাহ্যিক বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র প্রয়োগ করা হয় তখন স্ফটিকগুলি তাদের স্থির মাত্রা পরিবর্তন করে, যা বিপরীত পাইজোইলেকট্রিক প্রভাব হিসাবে পরিচিত এবং আল্ট্রাসাউন্ড তরঙ্গ উত্পাদনে ব্যবহৃত হয়।

ফরাসি পদার্থবিদ জ্যাক এবং পিয়েরে কুরি 1880 সালে পাইজোইলেকট্রিসিটি আবিষ্কার করেন। পাইজোইলেকট্রিক প্রভাব বিভিন্ন ধরনের দরকারী অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ব্যবহার করা হয়েছে, যার মধ্যে রয়েছে শব্দ উৎপাদন এবং সনাক্তকরণ, পাইজোইলেকট্রিক ইঙ্কজেট প্রিন্টিং, উচ্চ ভোল্টেজ বিদ্যুৎ উৎপাদন, ঘড়ি জেনারেটর এবং ইলেকট্রনিক ডিভাইস। microbalances এবং ড্রাইভ অতিস্বনক অগ্রভাগ. এটি স্ক্যানিং প্রোব মাইক্রোস্কোপগুলির ভিত্তিও গঠন করে, যা পরমাণুর স্কেলে চিত্রগুলি সমাধান করতে ব্যবহৃত হয়।

পাইজোইলেকট্রিসিটি দৈনন্দিন কাজেও ব্যবহৃত হয়, যেমন রান্না ও গরম করার যন্ত্র, টর্চ, সিগারেট লাইটার এবং আরও অনেক কিছুতে গ্যাস জ্বালানোর জন্য স্পার্ক তৈরি করা। পাইরোইলেক্ট্রিক প্রভাব, যা এমন একটি উপাদান যা তাপমাত্রা পরিবর্তনের প্রতিক্রিয়া হিসাবে বৈদ্যুতিক সম্ভাবনা তৈরি করে, কার্ল লিনিয়াস এবং ফ্রাঞ্জ এপিনাস 18 শতকের মাঝামাঝি সময়ে অধ্যয়ন করেছিলেন। René Haüy এবং Antoine César Becquerel-এর জ্ঞানের উপর অঙ্কন করে, তারা যান্ত্রিক চাপ এবং বৈদ্যুতিক চার্জের মধ্যে একটি সম্পর্ক স্থাপন করেছিল, কিন্তু তাদের পরীক্ষাগুলি সিদ্ধান্তহীন বলে প্রমাণিত হয়েছিল।

গ্লাসগোতে হান্টেরিয়ান মিউজিয়ামের দর্শনার্থীরা একটি পাইজো ক্রিস্টাল কুরি ক্ষতিপূরণকারী দেখতে পারেন, যা ভাই পিয়ের এবং জ্যাক কুরির সরাসরি পাইজোইলেকট্রিক প্রভাবের একটি প্রদর্শনী। পাইরোইলেকট্রিসিটি সম্পর্কে তাদের জ্ঞান এবং অন্তর্নিহিত স্ফটিক কাঠামোর বোঝার সাথে মিলিত হয়ে তারা পাইরোইলেকট্রিসিটির ভবিষ্যদ্বাণী এবং স্ফটিক আচরণের পূর্বাভাস দেওয়ার ক্ষমতার জন্ম দিয়েছে। এটি ট্যুরমালাইন, কোয়ার্টজ, পোখরাজ, বেতের চিনি এবং রোচেল লবণের মতো স্ফটিকগুলির প্রভাব দ্বারা প্রদর্শিত হয়েছিল। সোডিয়াম এবং পটাসিয়াম টার্টরেট টেট্রাহাইড্রেট, এবং কোয়ার্টজ এবং রোচেল লবণ পাইজোইলেকট্রিসিটি প্রদর্শন করে, এবং একটি পাইজোইলেকট্রিক ডিস্ক বিকৃত হলে একটি ভোল্টেজ তৈরি করে, যদিও আকৃতির পরিবর্তনটি অত্যন্ত অতিরঞ্জিত। কিউরিরা কনভার্স পিজোইলেক্ট্রিক প্রভাবের ভবিষ্যদ্বাণী করতে সক্ষম হয়েছিল, এবং কনভার্স ইফেক্টটি গাণিতিকভাবে 1881 সালে গ্যাব্রিয়েল লিপম্যানের মৌলিক থার্মোডাইনামিক নীতি থেকে অনুমান করা হয়েছিল।

কিউরিস অবিলম্বে কনভার্স ইফেক্টের অস্তিত্ব নিশ্চিত করেন এবং পাইজোইলেক্ট্রিক স্ফটিকগুলিতে ইলেক্ট্রো-ইলাস্টো-যান্ত্রিক বিকৃতির সম্পূর্ণ বিপরীততার পরিমাণগত প্রমাণ পেতে যান। কয়েক দশক ধরে, পাইজোইলেকট্রিসিটি একটি পরীক্ষাগারের কৌতূহল হিসেবে রয়ে গেছে, কিন্তু পিয়েরে এবং মারি কুরির পোলোনিয়াম এবং রেডিয়াম আবিষ্কারের ক্ষেত্রে এটি একটি গুরুত্বপূর্ণ হাতিয়ার ছিল। পিজোইলেকট্রিসিটি প্রদর্শনকারী স্ফটিক কাঠামোগুলি অন্বেষণ এবং সংজ্ঞায়িত করার জন্য তাদের কাজটি ওল্ডেমার ভয়েটের লেহরবুচ ডের ক্রিস্টালফিসিক (ক্রিস্টাল পদার্থবিদ্যার পাঠ্যপুস্তক) প্রকাশের মাধ্যমে শেষ হয়েছিল।

পিকআপ বৈদ্যুতিকভাবে পরিবর্ধিত গিটার

পাইজোইলেকট্রিক মোটর হল বৈদ্যুতিক মোটর যা বৈদ্যুতিক শক্তিকে যান্ত্রিক শক্তিতে রূপান্তর করতে পাইজোইলেকট্রিক প্রভাব ব্যবহার করে। পাইজোইলেক্ট্রিক এফেক্ট হল যান্ত্রিক চাপের শিকার হলে নির্দিষ্ট কিছু পদার্থের বৈদ্যুতিক চার্জ তৈরি করার ক্ষমতা। পাইজোইলেকট্রিক মোটরগুলি ঘড়ি এবং ঘড়ির মতো ছোট ডিভাইসগুলিকে চালিত করা থেকে শুরু করে রোবট এবং চিকিৎসা সরঞ্জামগুলির মতো বড় মেশিনগুলিকে পাওয়ার জন্য বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনে ব্যবহৃত হয়।

পাইজোইলেকট্রিক মোটর ইলেকট্রনিকভাবে পরিবর্ধিত গিটার পিকআপে ব্যবহৃত হয়। এই পিকআপগুলি গিটারের স্ট্রিংগুলির কম্পনকে বৈদ্যুতিক সংকেতে রূপান্তর করতে পাইজোইলেকট্রিক প্রভাব ব্যবহার করে। এই সংকেতটি তারপর প্রশস্ত করা হয় এবং একটি পরিবর্ধককে পাঠানো হয়, যা গিটারের শব্দ তৈরি করে। পিজোইলেকট্রিক পিকআপগুলি আধুনিক ইলেকট্রনিক ড্রামগুলিতেও ব্যবহৃত হয়, যেখানে তারা ড্রামের মাথার কম্পন সনাক্ত করতে এবং তাদের একটি বৈদ্যুতিক সংকেতে রূপান্তর করতে ব্যবহৃত হয়।

পাইজোইলেকট্রিক মোটরগুলি স্ক্যানিং প্রোব মাইক্রোস্কোপগুলিতেও ব্যবহৃত হয়, যা একটি পৃষ্ঠ জুড়ে একটি ক্ষুদ্র প্রোব সরানোর জন্য পাইজোইলেকট্রিক প্রভাব ব্যবহার করে। এটি অণুবীক্ষণ যন্ত্রটিকে পরমাণুর স্কেলে চিত্রগুলি সমাধান করতে দেয়। পিজোইলেকট্রিক মোটরগুলি ইঙ্কজেট প্রিন্টারগুলিতেও ব্যবহার করা হয়, যেখানে তারা পৃষ্ঠা জুড়ে প্রিন্ট হেডকে পিছনে সরাতে ব্যবহৃত হয়।

পাইজোইলেকট্রিক মোটরগুলি মেডিকেল ডিভাইস, স্বয়ংচালিত উপাদান এবং ভোক্তা ইলেকট্রনিক্স সহ অন্যান্য বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনে ব্যবহৃত হয়। এগুলি শিল্প অ্যাপ্লিকেশনগুলিতেও ব্যবহৃত হয়, যেমন নির্ভুল অংশগুলির উত্পাদন এবং জটিল উপাদানগুলির সমাবেশে। পাইজোইলেকট্রিক প্রভাবটি আল্ট্রাসাউন্ড তরঙ্গ তৈরিতেও ব্যবহৃত হয়, যা মেডিকেল ইমেজিং এবং উপকরণের ত্রুটি সনাক্তকরণে ব্যবহৃত হয়।

সামগ্রিকভাবে, পাইজোইলেকট্রিক মোটরগুলি ছোট ডিভাইসগুলিকে শক্তি দেওয়া থেকে শুরু করে বড় মেশিনগুলিকে শক্তি দেওয়া পর্যন্ত বিস্তৃত অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহৃত হয়। এগুলি পিকআপে ইলেকট্রনিকভাবে পরিবর্ধিত গিটার, আধুনিক ইলেকট্রনিক ড্রাম, স্ক্যানিং প্রোব মাইক্রোস্কোপ, ইঙ্কজেট প্রিন্টার, মেডিকেল ডিভাইস, স্বয়ংচালিত উপাদান এবং ভোক্তা ইলেকট্রনিক্স ব্যবহার করা হয়। পাইজোইলেক্ট্রিক প্রভাবটি আল্ট্রাসাউন্ড তরঙ্গ উত্পাদন এবং উপকরণের ত্রুটি সনাক্তকরণেও ব্যবহৃত হয়।

আধুনিক ইলেকট্রনিক ড্রামকে ট্রিগার করে

পাইজোইলেকট্রিসিটি হল বৈদ্যুতিক চার্জ যা নির্দিষ্ট কঠিন পদার্থ যেমন স্ফটিক, সিরামিক এবং হাড় এবং ডিএনএর মতো জৈবিক পদার্থে জমা হয়। এটি প্রয়োগ করা যান্ত্রিক চাপের জন্য এই উপকরণগুলির প্রতিক্রিয়া। পাইজোইলেকট্রিসিটি শব্দটি গ্রীক শব্দ "পিজেইন" থেকে উদ্ভূত, যার অর্থ "চূর্ণ করা বা চাপ দেওয়া", এবং শব্দ "ইলেক্ট্রন", যার অর্থ "অ্যাম্বার", বৈদ্যুতিক চার্জের একটি প্রাচীন উৎস।

পাইজোইলেকট্রিক মোটরগুলি এমন ডিভাইস যা গতি তৈরি করতে পিজোইলেকট্রিক প্রভাব ব্যবহার করে। বিপরীত প্রতিসাম্য সহ স্ফটিক পদার্থের যান্ত্রিক এবং বৈদ্যুতিক অবস্থার মধ্যে রৈখিক ইলেক্ট্রোমেকানিক্যাল মিথস্ক্রিয়া থেকে এই প্রভাবটি ঘটে। এটি একটি বিপরীতমুখী প্রক্রিয়া, যার অর্থ পাইজোইলেকট্রিক প্রভাব প্রদর্শনকারী উপকরণগুলিও বিপরীত পিজোইলেকট্রিক প্রভাব প্রদর্শন করে, যা একটি প্রয়োগিত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের ফলে যান্ত্রিক স্ট্রেনের অভ্যন্তরীণ প্রজন্ম। এর একটি উদাহরণ হল সীসা জিরকোনেট টাইটানেট স্ফটিক, যা পরিমাপযোগ্য পাইজোইলেকট্রিসিটি তৈরি করে যখন তাদের স্থির কাঠামোটি তার মূল মাত্রা থেকে বিকৃত হয়। বিপরীতভাবে, যখন একটি বাহ্যিক বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র প্রয়োগ করা হয়, তখন স্ফটিকগুলি তাদের স্থির মাত্রা পরিবর্তন করে, আল্ট্রাসাউন্ড তরঙ্গ তৈরি করে।

পাইজোইলেকট্রিক মোটর বিভিন্ন দৈনন্দিন অ্যাপ্লিকেশনে ব্যবহৃত হয়, যেমন:

• রান্না এবং গরম করার ডিভাইসে গ্যাস জ্বালানোর জন্য স্পার্ক তৈরি করা
• টর্চ, সিগারেট লাইটার, এবং পাইরোইলেকট্রিক প্রভাব সামগ্রী
• তাপমাত্রা পরিবর্তনের প্রতিক্রিয়ায় বৈদ্যুতিক সম্ভাবনা তৈরি করা
• শব্দ উৎপাদন এবং সনাক্তকরণ
• Piezoelectric ইঙ্কজেট মুদ্রণ
• উচ্চ ভোল্টেজ বিদ্যুৎ উৎপাদন
ঘড়ি জেনারেটর এবং ইলেকট্রনিক ডিভাইস
• মাইক্রোব্যালেন্স
• অতিস্বনক অগ্রভাগ এবং অতি সূক্ষ্ম ফোকাসিং অপটিক্যাল অ্যাসেম্বলি ড্রাইভ করুন
• স্ক্যানিং প্রোব মাইক্রোস্কোপের ভিত্তি তৈরি করে
• পরমাণুর স্কেলে চিত্রগুলি সমাধান করুন
• পিকআপ ইলেকট্রনিকভাবে পরিবর্ধিত গিটার
• আধুনিক ইলেকট্রনিক ড্রাম ট্রিগার করে।

পাইজোইলেকট্রিক ট্রান্সডুসারের ইলেক্ট্রোমেকানিক্যাল মডেলিং

এই বিভাগে, আমি পাইজোইলেকট্রিক ট্রান্সডুসারগুলির ইলেক্ট্রোমেকানিকাল মডেলিং অন্বেষণ করব। আমি পাইজোইলেকট্রিসিটি আবিষ্কারের ইতিহাস, পরীক্ষাগুলি যা এর অস্তিত্ব প্রমাণ করেছে এবং পাইজোইলেকট্রিক ডিভাইস এবং উপকরণগুলির বিকাশ দেখব। আমি ফরাসি পদার্থবিজ্ঞানী পিয়েরে এবং জ্যাক কুরি, কার্ল লিনিয়াস এবং ফ্রাঞ্জ এপিনাস, রেনে হায় এবং অ্যান্টোইন সিজার বেকারেল, গ্যাব্রিয়েল লিপম্যান এবং ওল্ডেমার ভয়েটের অবদান নিয়েও আলোচনা করব।

ফরাসি পদার্থবিদ পিয়ের এবং জ্যাক কুরি

পাইজোইলেকট্রিসিটি হল একটি ইলেক্ট্রোমেকানিকাল ঘটনা যেখানে বৈদ্যুতিক চার্জ নির্দিষ্ট কঠিন পদার্থ যেমন স্ফটিক, সিরামিক এবং হাড় এবং ডিএনএর মতো জৈবিক পদার্থে জমা হয়। এই চার্জটি একটি প্রয়োগকৃত যান্ত্রিক চাপের প্রতিক্রিয়া হিসাবে উত্পন্ন হয়। 'পিজোইলেকট্রিসিটি' শব্দটি এসেছে গ্রীক শব্দ 'পিজেইন' থেকে, যার অর্থ 'চেপে দেওয়া বা চাপা', এবং 'ইলেক্ট্রন', যার অর্থ 'অ্যাম্বার', বৈদ্যুতিক চার্জের একটি প্রাচীন উৎস।

পাইজোইলেক্ট্রিক প্রভাবটি বিপরীত প্রতিসাম্যযুক্ত পদার্থে যান্ত্রিক এবং বৈদ্যুতিক অবস্থার মধ্যে একটি রৈখিক ইলেক্ট্রোমেকানিক্যাল মিথস্ক্রিয়া থেকে পরিণত হয়। এই প্রভাবটি বিপরীতমুখী, অর্থাৎ পাইজোইলেকট্রিক প্রভাব প্রদর্শনকারী উপকরণগুলিও বিপরীত পিজোইলেক্ট্রিক প্রভাব প্রদর্শন করে, যেখানে একটি প্রয়োগিত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের প্রতিক্রিয়ায় যান্ত্রিক স্ট্রেনের অভ্যন্তরীণ প্রজন্ম উত্পাদিত হয়। উদাহরণস্বরূপ, সীসা জিরকোনেট টাইটানেট স্ফটিকগুলি পরিমাপযোগ্য পাইজোইলেকট্রিসিটি তৈরি করে যখন তাদের স্থির কাঠামোটি তার মূল মাত্রা থেকে বিকৃত হয়। বিপরীতভাবে, যখন একটি বাহ্যিক বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র প্রয়োগ করা হয়, তখন স্ফটিকগুলি তাদের স্থির মাত্রা পরিবর্তন করে, প্রক্রিয়াটিতে আল্ট্রাসাউন্ড তরঙ্গ তৈরি করে যা ইনভার্স পিজোইলেকট্রিক প্রভাব নামে পরিচিত।

1880 সালে, ফরাসি পদার্থবিদ পিয়েরে এবং জ্যাক কুরি পাইজোইলেকট্রিক প্রভাব আবিষ্কার করেন এবং তারপর থেকে এটি শব্দ উৎপাদন এবং সনাক্তকরণ, পাইজোইলেকট্রিক ইঙ্কজেট প্রিন্টিং, উচ্চ ভোল্টেজ বিদ্যুৎ উৎপাদন, ঘড়ি জেনারেটর এবং ইলেকট্রনিক সহ বিভিন্ন ধরনের দরকারী অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ব্যবহার করা হয়েছে। অতি সূক্ষ্ম ফোকাসিং অপটিক্যাল অ্যাসেম্বলির জন্য মাইক্রোব্যালেন্স এবং ড্রাইভ অতিস্বনক অগ্রভাগের মতো ডিভাইস। এটি প্রোব মাইক্রোস্কোপ স্ক্যান করার ভিত্তিও তৈরি করে, যা পরমাণুর স্কেলে চিত্রগুলি সমাধান করতে পারে। পিজোইলেকট্রিসিটি ইলেকট্রনিকভাবে পরিবর্ধিত গিটার এবং আধুনিক ইলেকট্রনিক ড্রামের ট্রিগারগুলির জন্য পিকআপগুলিতেও ব্যবহৃত হয়।

পাইজোইলেকট্রিসিটি প্রতিদিনের ব্যবহারও খুঁজে পায়, যেমন রান্না ও গরম করার যন্ত্র, টর্চ, সিগারেট লাইটার এবং আরও অনেক কিছুতে গ্যাস জ্বালানোর জন্য স্পার্ক তৈরি করা। পাইরোইলেক্ট্রিক প্রভাব, যেখানে একটি উপাদান তাপমাত্রা পরিবর্তনের প্রতিক্রিয়া হিসাবে একটি বৈদ্যুতিক সম্ভাবনা তৈরি করে, কার্ল লিনিয়াস এবং ফ্রাঞ্জ এপিনাস 18 শতকের মাঝামাঝি সময়ে অধ্যয়ন করেছিলেন, রেনে হাউ এবং অ্যান্টোইন সিজার বেকারেলের জ্ঞানের উপর অঙ্কন করেছিলেন, যিনি একটি সম্পর্ক স্থাপন করেছিলেন যান্ত্রিক চাপ এবং বৈদ্যুতিক চার্জ, যদিও তাদের পরীক্ষাগুলি নিষ্ক্রিয় প্রমাণিত হয়েছে।

অন্তর্নিহিত স্ফটিক কাঠামোর বোঝার সাথে পাইরোইলেকট্রিসিটির জ্ঞানকে একত্রিত করে, কিউরিরা পাইরোইলেকট্রিসিটির ভবিষ্যদ্বাণীর জন্ম দিতে এবং স্ফটিকগুলির আচরণের ভবিষ্যদ্বাণী করতে সক্ষম হয়েছিল। এটি ট্যুরমালাইন, কোয়ার্টজ, পোখরাজ, বেতের চিনি এবং রোচেল লবণের মতো স্ফটিকগুলির প্রভাবে প্রদর্শিত হয়েছিল। সোডিয়াম পটাসিয়াম টার্টরেট টেট্রাহাইড্রেট এবং কোয়ার্টজও পাইজোইলেকট্রিসিটি প্রদর্শন করে। একটি পাইজোইলেকট্রিক ডিস্ক বিকৃত হলে একটি ভোল্টেজ তৈরি করে, যদিও কিউরিসের প্রদর্শনে এটিকে অতিরঞ্জিত করা হয়েছে। তারা কনভার্স পিজোইলেক্ট্রিক প্রভাবের পূর্বাভাস দিতেও সক্ষম হয়েছিল এবং 1881 সালে গ্যাব্রিয়েল লিপম্যানের মৌলিক থার্মোডাইনামিক নীতিগুলি থেকে গাণিতিকভাবে এটিকে অনুমান করতে সক্ষম হয়েছিল।

কিউরিস অবিলম্বে কনভার্স ইফেক্টের অস্তিত্ব নিশ্চিত করেন এবং পাইজোইলেক্ট্রিক স্ফটিকগুলিতে ইলেক্ট্রো-ইলাস্টো-যান্ত্রিক বিকৃতির সম্পূর্ণ বিপরীততার পরিমাণগত প্রমাণ পেতে যান। পরবর্তী দশকগুলিতে, পাইজোইলেক্ট্রিসিটি একটি পরীক্ষাগারের কৌতূহল হিসাবে রয়ে গেছে যতক্ষণ না এটি পিয়ের এবং মেরি কিউরি দ্বারা পোলোনিয়াম এবং রেডিয়াম আবিষ্কারের একটি গুরুত্বপূর্ণ হাতিয়ার হয়ে ওঠে। পিজোইলেকট্রিসিটি প্রদর্শনকারী স্ফটিক কাঠামোগুলি অন্বেষণ এবং সংজ্ঞায়িত করার জন্য তাদের কাজটি ওল্ডেমার ভয়েটের 'লেহরবুচ ডার ক্রিস্টালফিসিক' (ক্রিস্টাল পদার্থবিদ্যার পাঠ্যপুস্তক) প্রকাশের মাধ্যমে শেষ হয়েছিল।

পরীক্ষা নিষ্পত্তিমূলক প্রমাণিত

পাইজোইলেকট্রিসিটি হল একটি ইলেক্ট্রোমেকানিকাল ঘটনা যেখানে বৈদ্যুতিক চার্জ নির্দিষ্ট কঠিন পদার্থে জমা হয়, যেমন স্ফটিক, সিরামিক এবং হাড় এবং ডিএনএর মতো জৈবিক পদার্থ। এটি প্রয়োগকৃত যান্ত্রিক চাপের প্রতিক্রিয়া, এবং 'পিজোইলেকট্রিসিটি' শব্দটি গ্রীক শব্দ 'পিজেইন' থেকে উদ্ভূত হয়েছে, যার অর্থ 'চেপে দেওয়া বা চাপানো', এবং 'এলেকট্রন', যার অর্থ 'অ্যাম্বার', বৈদ্যুতিক চার্জের একটি প্রাচীন উত্স।

পিজোইলেক্ট্রিক প্রভাব বিপরীত প্রতিসাম্য সহ স্ফটিক পদার্থের যান্ত্রিক এবং বৈদ্যুতিক অবস্থার মধ্যে রৈখিক ইলেক্ট্রোমেকানিক্যাল মিথস্ক্রিয়া থেকে ফলাফল। এটি একটি বিপরীত প্রক্রিয়া; পাইজোইলেক্ট্রিক প্রভাব প্রদর্শনকারী উপকরণগুলিও বিপরীত পিজোইলেক্ট্রিক প্রভাব প্রদর্শন করে, যা একটি প্রয়োগিত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের ফলে যান্ত্রিক স্ট্রেনের অভ্যন্তরীণ প্রজন্ম। উদাহরণস্বরূপ, সীসা জিরকোনেট টাইটানেট স্ফটিকগুলি পরিমাপযোগ্য পাইজোইলেকট্রিসিটি তৈরি করে যখন তাদের স্থির কাঠামোটি তার মূল মাত্রা থেকে বিকৃত হয়। বিপরীতভাবে, বাহ্যিক বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র প্রয়োগ করা হলে স্ফটিকগুলি তাদের স্থির মাত্রা পরিবর্তন করতে পারে, যা বিপরীত পাইজোইলেকট্রিক প্রভাব নামে পরিচিত, যা আল্ট্রাসাউন্ড তরঙ্গ তৈরিতে ব্যবহৃত হয়।

ফরাসি পদার্থবিদ পিয়েরে এবং জ্যাক কুরি 1880 সালে পাইজোইলেকট্রিসিটি আবিষ্কার করেন। এর পর থেকে এটি শব্দ উৎপাদন ও সনাক্তকরণ, পাইজোইলেকট্রিক ইঙ্কজেট প্রিন্টিং, উচ্চ ভোল্টেজ বিদ্যুৎ উৎপাদন, ঘড়ি জেনারেটর এবং মাইক্রোব্যালেন্সের মতো ইলেকট্রনিক ডিভাইস সহ বিভিন্ন দরকারী অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ব্যবহার করা হয়েছে। , অতিস্বনক অগ্রভাগ ড্রাইভ, এবং অতি সূক্ষ্ম ফোকাসিং অপটিক্যাল সমাবেশ। এটি স্ক্যানিং প্রোব মাইক্রোস্কোপের ভিত্তিও তৈরি করে, যা পরমাণুর স্কেলে চিত্রগুলি সমাধান করতে পারে। পাইজোইলেকট্রিসিটি ইলেকট্রনিকভাবে পরিবর্ধিত গিটারগুলির জন্য পিকআপে এবং আধুনিক ইলেকট্রনিক ড্রামগুলির জন্য ট্রিগারগুলিতেও ব্যবহৃত হয়।

পাইজোইলেকট্রিসিটি রান্নার এবং গরম করার ডিভাইস, টর্চ, সিগারেট লাইটার এবং আরও অনেক কিছুতে গ্যাস জ্বালানোর জন্য স্পার্ক তৈরিতে প্রতিদিনের ব্যবহার খুঁজে পায়। পাইরোইলেক্ট্রিক প্রভাব, যেখানে একটি উপাদান তাপমাত্রা পরিবর্তনের প্রতিক্রিয়া হিসাবে একটি বৈদ্যুতিক সম্ভাবনা তৈরি করে, কার্ল লিনিয়াস এবং ফ্রাঞ্জ এপিনাস 18 শতকের মাঝামাঝি সময়ে অধ্যয়ন করেছিলেন, রেনে হাউ এবং আন্টোইন সিজার বেকারেলের জ্ঞানের উপর অঙ্কন করেছিলেন, যিনি একটি সম্পর্ক স্থাপন করেছিলেন যান্ত্রিক চাপ এবং বৈদ্যুতিক চার্জের মধ্যে। পরীক্ষা নিষ্পত্তিহীন প্রমাণিত.

পাইরোইলেকট্রিসিটির সম্মিলিত জ্ঞান এবং অন্তর্নিহিত ক্রিস্টাল স্ট্রাকচার বোঝার ফলে পাইরোইলেকট্রিসিটির ভবিষ্যদ্বাণী এবং স্ফটিকগুলির আচরণের পূর্বাভাস দেওয়ার ক্ষমতার জন্ম দেয়। এটি ট্যুরমালাইন, কোয়ার্টজ, পোখরাজ, বেতের চিনি এবং রোচেল লবণের মতো স্ফটিকগুলির প্রভাবে প্রদর্শিত হয়েছিল। সোডিয়াম পটাসিয়াম টারট্রেট টেট্রাহাইড্রেট এবং কোয়ার্টজও পাইজোইলেকট্রিসিটি প্রদর্শন করে এবং একটি পাইজোইলেকট্রিক ডিস্ক বিকৃত হলে ভোল্টেজ তৈরি করতে ব্যবহৃত হত। কিউরিদের প্রত্যক্ষ পাইজোইলেকট্রিক প্রভাবের প্রদর্শনে এটি ব্যাপকভাবে অতিরঞ্জিত হয়েছিল।

ভাই পিয়ের এবং জ্যাক কুরি কনভার্স পিজোইলেক্ট্রিক প্রভাবের ভবিষ্যদ্বাণী করেছিলেন, এবং কনভার্স ইফেক্ট গাণিতিকভাবে 1881 সালে গ্যাব্রিয়েল লিপম্যানের মৌলিক থার্মোডাইনামিক নীতি থেকে অনুমান করা হয়েছিল। কিউরি অবিলম্বে কনভার্স ইফেক্টের অস্তিত্ব নিশ্চিত করেন এবং সম্পূর্ণ পরিমাণগত প্রমাণ পেতে যান। পাইজোইলেক্ট্রিক স্ফটিকগুলিতে ইলেক্ট্রো-ইলাস্টো-যান্ত্রিক বিকৃতির বিপরীততা।

কয়েক দশক ধরে, পাইজোইলেকট্রিসিটি একটি পরীক্ষাগারের কৌতূহল হিসেবে রয়ে গেছে, কিন্তু পিয়েরে এবং মারি কুরির পোলোনিয়াম এবং রেডিয়াম আবিষ্কারের ক্ষেত্রে এটি একটি গুরুত্বপূর্ণ হাতিয়ার ছিল। পিজোইলেকট্রিসিটি প্রদর্শনকারী স্ফটিক কাঠামোগুলি অন্বেষণ এবং সংজ্ঞায়িত করার জন্য তাদের কাজটি ওল্ডেমার ভয়েটের লেহরবুচ ডের ক্রিস্টালফিসিক (ক্রিস্টাল পদার্থবিদ্যার পাঠ্যপুস্তক) প্রকাশের মাধ্যমে শেষ হয়েছিল। এটি পাইজোইলেকট্রিসিটিতে সক্ষম প্রাকৃতিক স্ফটিক শ্রেণীগুলি বর্ণনা করে এবং টেনসর বিশ্লেষণ ব্যবহার করে পাইজোইলেকট্রিক ধ্রুবকগুলিকে কঠোরভাবে সংজ্ঞায়িত করে। এটি ছিল পাইজোইলেকট্রিক ট্রান্সডুসারের প্রথম ব্যবহারিক প্রয়োগ, এবং সোনার প্রথম বিশ্বযুদ্ধের সময় বিকশিত হয়েছিল। ফ্রান্সে, পল ল্যাঙ্গেভিন এবং তার সহকর্মীরা একটি অতিস্বনক সাবমেরিন ডিটেক্টর তৈরি করেছিলেন।

কার্ল লিনিয়াস এবং ফ্রাঞ্জ এপিনাস

পাইজোইলেকট্রিসিটি হল একটি ইলেক্ট্রোমেকানিকাল ঘটনা যেখানে বৈদ্যুতিক চার্জ নির্দিষ্ট কঠিন পদার্থ যেমন স্ফটিক, সিরামিক এবং হাড় এবং ডিএনএর মতো জৈবিক পদার্থে জমা হয়। এই চার্জটি প্রয়োগ করা যান্ত্রিক চাপের প্রতিক্রিয়া হিসাবে উত্পন্ন হয়। পিজোইলেকট্রিসিটি শব্দটি এসেছে গ্রীক শব্দ πιέζειν (piezein) থেকে যার অর্থ "চিপা বা চাপা" এবং ἤλεκτρον (ēlektron) যার অর্থ "অ্যাম্বার", বৈদ্যুতিক চার্জের একটি প্রাচীন উৎস।

পিজোইলেক্ট্রিক প্রভাবটি বিপরীত প্রতিসাম্য সহ স্ফটিক পদার্থের যান্ত্রিক এবং বৈদ্যুতিক অবস্থার মধ্যে একটি রৈখিক ইলেক্ট্রোমেকানিক্যাল মিথস্ক্রিয়া থেকে পরিণত হয়। এই প্রভাবটি বিপরীতমুখী, যার অর্থ পাইজোইলেকট্রিসিটি প্রদর্শনকারী উপকরণগুলিও বিপরীত পিজোইলেকট্রিক প্রভাব প্রদর্শন করে, যা একটি প্রয়োগিত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের ফলে যান্ত্রিক স্ট্রেনের অভ্যন্তরীণ প্রজন্ম। উদাহরণস্বরূপ, সীসা জিরকোনেট টাইটানেট স্ফটিকগুলি পরিমাপযোগ্য পাইজোইলেকট্রিসিটি তৈরি করে যখন তাদের স্থির কাঠামোটি তার মূল মাত্রা থেকে বিকৃত হয়। বিপরীতভাবে, বাহ্যিক বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র প্রয়োগ করা হলে স্ফটিকগুলি তাদের স্থির মাত্রা পরিবর্তন করতে পারে, যা বিপরীত পাইজোইলেকট্রিক প্রভাব হিসাবে পরিচিত এবং আল্ট্রাসাউন্ড তরঙ্গ উত্পাদনে ব্যবহৃত হয়।

1880 সালে, ফরাসি পদার্থবিদ জ্যাক এবং পিয়েরে কুরি পাইজোইলেকট্রিক প্রভাব আবিষ্কার করেন এবং তারপর থেকে এটি শব্দ উত্পাদন এবং সনাক্তকরণ, পাইজোইলেকট্রিক ইঙ্কজেট প্রিন্টিং, উচ্চ ভোল্টেজ বিদ্যুৎ উৎপাদন, ঘড়ি জেনারেটর, ইলেকট্রনিক ডিভাইস, মাইক্রোব্যালেন্স সহ অনেক দরকারী অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ব্যবহার করা হয়েছে। , অতিস্বনক অগ্রভাগ ড্রাইভ, এবং অতি সূক্ষ্ম ফোকাসিং অপটিক্যাল সমাবেশ। এটি প্রোব মাইক্রোস্কোপগুলি স্ক্যান করার ভিত্তি তৈরি করে, যা পরমাণুর স্কেলে চিত্রগুলি সমাধান করতে ব্যবহৃত হয়। পিজোইলেকট্রিসিটি ইলেকট্রনিকভাবে পরিবর্ধিত গিটার এবং আধুনিক ইলেকট্রনিক ড্রামের ট্রিগারগুলির জন্য পিকআপগুলিতেও ব্যবহৃত হয়।

প্রতিদিনের ব্যবহারেও পাইজোইলেকট্রিসিটি পাওয়া যায়, যেমন রান্না ও গরম করার যন্ত্র, টর্চ, সিগারেট লাইটার এবং পাইরোইলেকট্রিক ইফেক্টে গ্যাস জ্বালানোর জন্য স্পার্ক তৈরি করা, যেটি যখন তাপমাত্রা পরিবর্তনের প্রতিক্রিয়ায় একটি উপাদান বৈদ্যুতিক সম্ভাবনা তৈরি করে। এই প্রভাবটি 18 শতকের মাঝামাঝি কার্ল লিনিয়াস এবং ফ্রাঞ্জ এপিনাস দ্বারা অধ্যয়ন করা হয়েছিল, রেনে হাউই এবং আন্তোইন সিজার বেকারেলের জ্ঞানের উপর ভিত্তি করে, যারা যান্ত্রিক চাপ এবং বৈদ্যুতিক চার্জের মধ্যে একটি সম্পর্ক স্থাপন করেছিলেন, যদিও তাদের পরীক্ষাগুলি সিদ্ধান্তহীন বলে প্রমাণিত হয়েছিল।

স্কটল্যান্ডের হান্টেরিয়ান মিউজিয়ামে কুরি ক্ষতিপূরণকারীতে একটি পাইজো ক্রিস্টালের দৃশ্যটি পিয়ের এবং জ্যাক কুরি ভাইদের দ্বারা সরাসরি পাইজোইলেকট্রিক প্রভাবের একটি প্রদর্শনী। অন্তর্নিহিত স্ফটিক কাঠামোর বোঝার সাথে পাইরোইলেকট্রিসিটি সম্পর্কে তাদের জ্ঞানকে একত্রিত করার ফলে পাইরোইলেকট্রিসিটির ভবিষ্যদ্বাণী এবং স্ফটিক আচরণের পূর্বাভাস দেওয়ার ক্ষমতার জন্ম দেয়। এটি ট্যুরমালাইন, কোয়ার্টজ, পোখরাজ, বেতের চিনি এবং রোচেল লবণের মতো স্ফটিকগুলির প্রভাব দ্বারা প্রদর্শিত হয়েছিল। রোচেল লবণ থেকে সোডিয়াম পটাসিয়াম টারট্রেট টেট্রাহাইড্রেট এবং কোয়ার্টজ পাইজোইলেকট্রিসিটি প্রদর্শন করে এবং একটি পাইজোইলেকট্রিক ডিস্ক বিকৃত হলে একটি ভোল্টেজ তৈরি করে, যদিও কিউরিদের প্রদর্শনে এটিকে অতিরঞ্জিত করা হয়েছে।

কনভার্স পিজোইলেক্ট্রিক প্রভাবের ভবিষ্যদ্বাণী এবং মৌলিক থার্মোডাইনামিক নীতিগুলি থেকে এর গাণিতিক বাদ দিয়ে 1881 সালে গ্যাব্রিয়েল লিপম্যান তৈরি করেছিলেন। কিউরি অবিলম্বে কনভার্স ইফেক্টের অস্তিত্ব নিশ্চিত করেছিলেন, এবং ইলেক্ট্রো-ইলাস্টো-এর সম্পূর্ণ বিপরীত হওয়ার পরিমাণগত প্রমাণ পেতে গিয়েছিলেন। পাইজোইলেকট্রিক স্ফটিকের যান্ত্রিক বিকৃতি। কয়েক দশক ধরে, পাইজোইলেকট্রিসিটি একটি পরীক্ষাগারের কৌতূহল হিসাবে রয়ে গেছে যতক্ষণ না এটি পিয়ের এবং মেরি কুরি দ্বারা পোলোনিয়াম এবং রেডিয়াম আবিষ্কারের একটি গুরুত্বপূর্ণ হাতিয়ার হয়ে ওঠে, যিনি এটিকে পিজোইলেকট্রিসিটি প্রদর্শনকারী স্ফটিক কাঠামো অন্বেষণ এবং সংজ্ঞায়িত করতে ব্যবহার করেছিলেন। এটি ওল্ডেমার ভয়েটের লেহরবুচ ডের ক্রিস্টালফিসিক (ক্রিস্টাল পদার্থবিদ্যার পাঠ্যপুস্তক) প্রকাশের মধ্যে শেষ হয়েছে, যা পাইজোইলেকট্রিসিটি করতে সক্ষম প্রাকৃতিক স্ফটিক শ্রেণীগুলি বর্ণনা করে এবং টেনসর বিশ্লেষণ ব্যবহার করে পাইজোইলেকট্রিক ধ্রুবকগুলিকে কঠোরভাবে সংজ্ঞায়িত করে।

পাইজোইলেকট্রিক ট্রান্সডিউসারের এই ব্যবহারিক প্রয়োগ প্রথম বিশ্বযুদ্ধের সময় সোনার বিকাশের দিকে পরিচালিত করেছিল। ফ্রান্সে, পল ল্যাঙ্গেভিন এবং তার সহকর্মীরা একটি অতিস্বনক সাবমেরিন ডিটেক্টর তৈরি করেছিলেন। ডিটেক্টরের মধ্যে একটি ট্রান্সডিউসার ছিল যা স্টিলের প্লেটে সাবধানে আঠালো পাতলা কোয়ার্টজ স্ফটিক দিয়ে তৈরি এবং একটি হাইড্রোফোন যাতে ট্রান্সডুসার থেকে উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি পালস নির্গত হওয়ার পর ফিরে আসা প্রতিধ্বনি সনাক্ত করা যায়। শব্দ তরঙ্গের প্রতিধ্বনি শুনতে যে সময় লাগে তা পরিমাপ করে কোনো বস্তুর দূরত্ব নির্ণয় করতে সক্ষম হয়। তারা এই সোনারকে সফল করার জন্য পিজোইলেকট্রিসিটি ব্যবহার করেছিল এবং এই প্রকল্পটি পিজোইলেকট্রিক ডিভাইসের প্রতি তীব্র বিকাশ এবং আগ্রহ তৈরি করেছিল।

Rene Hauy এবং Antoine Cesar Becquerel

পাইজোইলেকট্রিসিটি হল একটি ইলেক্ট্রোমেকানিক্যাল ঘটনা যা ঘটে যখন কিছু কঠিন পদার্থ, যেমন স্ফটিক, সিরামিক এবং হাড় এবং ডিএনএর মতো জৈবিক পদার্থ, প্রয়োগকৃত যান্ত্রিক চাপের প্রতিক্রিয়ায় বৈদ্যুতিক চার্জ জমা করে। Piezoelectricity গ্রীক শব্দ 'piezein' থেকে উদ্ভূত হয়েছে, যার অর্থ 'নিচু করা বা চাপা', এবং 'ইলেক্ট্রন', যার অর্থ 'অ্যাম্বার', বৈদ্যুতিক চার্জের একটি প্রাচীন উৎস।

পিজোইলেক্ট্রিক প্রভাবটি বিপরীত প্রতিসাম্য সহ স্ফটিক পদার্থে যান্ত্রিক এবং বৈদ্যুতিক অবস্থার মধ্যে একটি রৈখিক ইলেক্ট্রোমেকানিক্যাল মিথস্ক্রিয়া থেকে পরিণত হয়। এই প্রভাবটি বিপরীতমুখী, যার অর্থ হল পাইজোইলেকট্রিক প্রভাব প্রদর্শনকারী উপকরণগুলিও বিপরীত পিজোইলেকট্রিক প্রভাব, বা একটি প্রয়োগিত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের ফলে যান্ত্রিক স্ট্রেনের অভ্যন্তরীণ উত্পাদন প্রদর্শন করে। উদাহরণস্বরূপ, সীসা জিরকোনেট টাইটানেট স্ফটিকগুলি পরিমাপযোগ্য পাইজোইলেকট্রিসিটি তৈরি করে যখন তাদের স্থির কাঠামোটি তার মূল মাত্রা থেকে বিকৃত হয়। বিপরীতভাবে, যখন একটি বাহ্যিক বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র প্রয়োগ করা হয় তখন স্ফটিকগুলি তাদের স্থির মাত্রা পরিবর্তন করতে পারে, যার ফলে বিপরীত পাইজোইলেকট্রিক প্রভাব এবং আল্ট্রাসাউন্ড তরঙ্গ উত্পাদন হয়।

ফরাসি পদার্থবিদ পিয়ের এবং জ্যাক কুরি 1880 সালে পাইজোইলেকট্রিক প্রভাব আবিষ্কার করেন। এই প্রভাবটি বিভিন্ন ধরনের দরকারী অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ব্যবহার করা হয়েছে, যার মধ্যে রয়েছে শব্দ উৎপাদন এবং সনাক্তকরণ, পাইজোইলেকট্রিক ইঙ্কজেট প্রিন্টিং, উচ্চ ভোল্টেজ বিদ্যুৎ উৎপাদন, ঘড়ি জেনারেটর এবং ইলেকট্রনিক ডিভাইস। যেমন মাইক্রোব্যালেন্স, ড্রাইভ অতিস্বনক অগ্রভাগ, এবং অতি সূক্ষ্ম ফোকাসিং অপটিক্যাল অ্যাসেম্বলি। এটি স্ক্যানিং প্রোব মাইক্রোস্কোপগুলির ভিত্তিও গঠন করে, যা পরমাণুর স্কেলে চিত্রগুলি সমাধান করতে পারে। পাইজোইলেকট্রিসিটি ইলেকট্রনিকভাবে পরিবর্ধিত গিটারগুলির জন্য পিকআপে এবং আধুনিক ইলেকট্রনিক ড্রামগুলির জন্য ট্রিগারগুলিতেও ব্যবহৃত হয়।

পাইজোইলেক্ট্রিক প্রভাব প্রথম অধ্যয়ন করেন কার্ল লিনিয়াস এবং ফ্রাঞ্জ এপিনাস 18 শতকের মাঝামাঝি সময়ে, রেনে হাউই এবং অ্যান্টোইন সিজার বেকারেলের জ্ঞানের উপর ভিত্তি করে, যিনি যান্ত্রিক চাপ এবং বৈদ্যুতিক চার্জের মধ্যে সম্পর্ক স্থাপন করেছিলেন। যাইহোক, পরীক্ষা নিষ্পত্তিমূলক প্রমাণিত. পাইরোইলেকট্রিসিটির জ্ঞান, এবং অন্তর্নিহিত স্ফটিক কাঠামোর বোঝার সাথে মিলিত, এটি পাইরোইলেকট্রিসিটির ভবিষ্যদ্বাণী এবং স্ফটিক আচরণের পূর্বাভাস দেওয়ার ক্ষমতার জন্ম দিয়েছে। এটি ট্যুরমালাইন, কোয়ার্টজ, পোখরাজ, বেতের চিনি এবং রোচেল লবণের মতো স্ফটিকগুলির প্রভাবে প্রদর্শিত হয়েছিল। সোডিয়াম পটাসিয়াম টারট্রেট টেট্রাহাইড্রেট এবং কোয়ার্টজও পাইজোইলেকট্রিসিটি প্রদর্শন করে এবং একটি পাইজোইলেকট্রিক ডিস্ক বিকৃত হলে একটি ভোল্টেজ তৈরি করতে ব্যবহৃত হত। স্কটল্যান্ডের মিউজিয়ামে কিউরিসের প্রদর্শনীতে এই প্রভাবটিকে ব্যাপকভাবে অতিরঞ্জিত করা হয়েছিল, যা সরাসরি পাইজোইলেকট্রিক প্রভাব দেখায়।

পিয়েরে এবং জ্যাক কুরি ভাইরা পাইজোইলেক্ট্রিক স্ফটিকের ইলেক্ট্রো-ইলাস্টো-যান্ত্রিক বিকৃতির সম্পূর্ণ বিপরীততার পরিমাণগত প্রমাণ পেতে গিয়েছিলেন। কয়েক দশক ধরে, পিজোইলেকট্রিসিটি একটি পরীক্ষাগারের কৌতূহল হিসাবে রয়ে গেছে, যতক্ষণ না এটি পিয়ের এবং মেরি কুরির পোলোনিয়াম এবং রেডিয়াম আবিষ্কারের একটি গুরুত্বপূর্ণ হাতিয়ার হয়ে ওঠে। এই কাজটি পিজোইলেকট্রিসিটি প্রদর্শন করে এমন স্ফটিক কাঠামোগুলিকে অন্বেষণ এবং সংজ্ঞায়িত করেছে, যা ওল্ডেমার ভয়েটের লেহরবুচ ডার ক্রিস্টালফিসিক (ক্রিস্টাল পদার্থবিদ্যার পাঠ্যপুস্তক) প্রকাশের মাধ্যমে চূড়ান্ত হয়েছে।

কিউরি অবিলম্বে কনভার্স ইফেক্টের অস্তিত্ব নিশ্চিত করেন এবং কনভার্স ইফেক্টের মৌলিক তাপগতিগত নীতিগুলি গাণিতিকভাবে অনুমান করতে গিয়েছিলেন। 1881 সালে গ্যাব্রিয়েল লিপম্যান এটি করেছিলেন। প্রথম বিশ্বযুদ্ধের সময় সোনার বিকাশের জন্য পাইজোইলেকট্রিসিটি ব্যবহার করা হয়েছিল। ফ্রান্সে, পল ল্যাঙ্গেভিন এবং তার সহকর্মীরা একটি অতিস্বনক সাবমেরিন ডিটেক্টর তৈরি করেছিলেন। এই ডিটেক্টরটিতে স্টিলের প্লেটে সাবধানে আঠাযুক্ত পাতলা কোয়ার্টজ স্ফটিক দিয়ে তৈরি একটি ট্রান্সডুসার এবং ফিরে আসা প্রতিধ্বনি সনাক্ত করার জন্য একটি হাইড্রোফোন ছিল। ট্রান্সডিউসার থেকে উচ্চ কম্পাঙ্কের স্পন্দন নির্গত করে এবং কোনো বস্তুর উপর থেকে আছড়ে পড়া শব্দ তরঙ্গের প্রতিধ্বনি শুনতে যে সময় লাগে তা পরিমাপ করে, তারা বস্তুর দূরত্ব গণনা করতে পারে।

দ্বিতীয় বিশ্বযুদ্ধের পর বেল টেলিফোন ল্যাবরেটরিজ দ্বারা পাইজোইলেকট্রিক ক্রিস্টালের ব্যবহার আরও বিকশিত হয়েছিল। রেডিও টেলিফোনি ইঞ্জিনিয়ারিং বিভাগে কর্মরত ফ্রেডরিক আর. অভাব, একটি কাট ক্রিস্টাল তৈরি করেছিলেন যা বিস্তৃত তাপমাত্রায় কাজ করতে পারে। ল্যাকের ক্রিস্টালের আগের ক্রিস্টালের ভারী জিনিসপত্রের প্রয়োজন ছিল না, বিমানে এর ব্যবহার সহজতর করে। এই উন্নয়ন মিত্রবাহিনীর বিমান বাহিনীকে বিমান চলাচল রেডিও ব্যবহার করে সমন্বিত গণ আক্রমণে নিয়োজিত করার অনুমতি দেয়। মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে পাইজোইলেকট্রিক ডিভাইস এবং উপকরণের বিকাশ কোম্পানিগুলিকে ক্ষেত্রটিতে যুদ্ধকালীন সূচনার বিকাশে রেখেছিল এবং নতুন উপকরণগুলির জন্য লাভজনক পেটেন্ট অর্জনে আগ্রহ তৈরি হয়েছিল। কোয়ার্টজ স্ফটিক বাণিজ্যিকভাবে একটি পাইজোইলেকট্রিক উপাদান হিসাবে শোষিত হয়েছিল, এবং বিজ্ঞানীরা উচ্চতর কার্যকারিতা সামগ্রীর জন্য অনুসন্ধান করেছিলেন। উপকরণ এবং উত্পাদন প্রক্রিয়ার পরিপক্কতা অগ্রগতি সত্ত্বেও, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র

গ্যাব্রিয়েল লিপম্যান

পাইজোইলেকট্রিসিটি হল একটি ইলেক্ট্রোমেকানিকাল ঘটনা যেখানে বৈদ্যুতিক চার্জ নির্দিষ্ট কঠিন পদার্থে জমা হয়, যেমন স্ফটিক, সিরামিক এবং হাড় এবং ডিএনএর মতো জৈবিক পদার্থ। এটি ইনভার্সন সিমেট্রি সহ পদার্থের যান্ত্রিক এবং বৈদ্যুতিক অবস্থার মধ্যে একটি মিথস্ক্রিয়া ফলাফল। Piezoelectricity প্রথম 1880 সালে ফরাসি পদার্থবিদ পিয়ের এবং জ্যাক কুরি আবিষ্কার করেছিলেন।

পাইজোইলেকট্রিসিটি শব্দের উৎপাদন এবং সনাক্তকরণ, পাইজোইলেকট্রিক ইঙ্কজেট প্রিন্টিং এবং উচ্চ ভোল্টেজ বিদ্যুৎ উৎপাদন সহ বিভিন্ন দরকারী অ্যাপ্লিকেশনের জন্য শোষণ করা হয়েছে। পাইজোইলেকট্রিসিটি গ্রীক শব্দ πιέζειν (piezein) শব্দ থেকে উদ্ভূত হয়েছে যার অর্থ "চিপা বা চাপা" এবং ἤλεκτρον (ēlektron) যার অর্থ "অ্যাম্বার", বৈদ্যুতিক চার্জের একটি প্রাচীন উৎস।

পাইজোইলেকট্রিক প্রভাবটি বিপরীতমুখী, যার অর্থ পাইজোইলেকট্রিসিটি প্রদর্শনকারী উপকরণগুলিও বিপরীত পাইজোইলেকট্রিক প্রভাব প্রদর্শন করে, যেখানে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের প্রয়োগের ফলে যান্ত্রিক স্ট্রেনের অভ্যন্তরীণ প্রজন্মের ফলাফল হয়। উদাহরণস্বরূপ, সীসা জিরকোনেট টাইটানেট স্ফটিকগুলি পরিমাপযোগ্য পাইজোইলেকট্রিসিটি তৈরি করে যখন তাদের স্থির কাঠামোটি তার মূল মাত্রা থেকে বিকৃত হয়। বিপরীতভাবে, বাহ্যিক বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র প্রয়োগ করা হলে স্ফটিকগুলি তাদের স্থির মাত্রা পরিবর্তন করতে পারে, একটি প্রক্রিয়া যা ইনভার্স পাইজোইলেকট্রিক প্রভাব নামে পরিচিত। এই প্রক্রিয়াটি আল্ট্রাসাউন্ড তরঙ্গ তৈরি করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।

18 শতকের মাঝামাঝি থেকে পাইজোইলেক্ট্রিক প্রভাব অধ্যয়ন করা হয়েছে, যখন কার্ল লিনিয়াস এবং ফ্রাঞ্জ এপিনাস, রেনে হাউ এবং আন্তোইন সিজার বেকারেলের জ্ঞানের উপর অঙ্কন করে যান্ত্রিক চাপ এবং বৈদ্যুতিক চার্জের মধ্যে একটি সম্পর্ক স্থাপন করেছিলেন। যাইহোক, পরীক্ষা নিষ্পত্তিমূলক প্রমাণিত. পাইরোইলেকট্রিসিটির সম্মিলিত জ্ঞান এবং অন্তর্নিহিত ক্রিস্টাল স্ট্রাকচারের বোঝার কারণে পাইরোইলেকট্রিসিটির ভবিষ্যদ্বাণীর জন্ম দেওয়া হয়নি যে গবেষকরা স্ফটিক আচরণের পূর্বাভাস দিতে সক্ষম হয়েছিলেন। এটি ট্যুরমালাইন, কোয়ার্টজ, পোখরাজ, বেতের চিনি এবং রোচেল লবণের মতো স্ফটিকগুলির প্রভাব দ্বারা প্রদর্শিত হয়েছিল।

গ্যাব্রিয়েল লিপম্যান, 1881 সালে, কনভার্স পিজোইলেক্ট্রিক প্রভাবের মৌলিক তাপগতিগত নীতিগুলি গাণিতিকভাবে অনুমান করেছিলেন। কিউরিস অবিলম্বে কনভার্স ইফেক্টের অস্তিত্ব নিশ্চিত করেন এবং পাইজোইলেক্ট্রিক স্ফটিকগুলিতে ইলেক্ট্রো-ইলাস্টো-যান্ত্রিক বিকৃতির সম্পূর্ণ বিপরীততার পরিমাণগত প্রমাণ পেতে যান।

কয়েক দশক ধরে, পাইজোইলেকট্রিসিটি একটি পরীক্ষাগারের কৌতূহল হিসাবে রয়ে গেছে যতক্ষণ না এটি পিয়ের এবং মেরি কিউরি দ্বারা পোলোনিয়াম এবং রেডিয়াম আবিষ্কারের একটি গুরুত্বপূর্ণ হাতিয়ার হয়ে ওঠে। পিজোইলেকট্রিসিটি প্রদর্শনকারী স্ফটিক কাঠামোগুলি অন্বেষণ এবং সংজ্ঞায়িত করার জন্য তাদের কাজটি ওল্ডেমার ভয়েটের লেহরবুচ ডের ক্রিস্টালফিসিক (ক্রিস্টাল পদার্থবিদ্যার পাঠ্যপুস্তক) প্রকাশের মাধ্যমে শেষ হয়েছিল। এটি পাইজোইলেকট্রিসিটিতে সক্ষম প্রাকৃতিক স্ফটিক শ্রেণীগুলিকে বর্ণনা করে এবং টেনসর বিশ্লেষণের সাথে পাইজোইলেকট্রিক ধ্রুবকগুলিকে কঠোরভাবে সংজ্ঞায়িত করে।

পাইজোইলেকট্রিক ডিভাইসের ব্যবহারিক প্রয়োগ প্রথম বিশ্বযুদ্ধের সময় সোনার বিকাশের সাথে শুরু হয়েছিল। পল ল্যাঙ্গেভিন এবং তার সহকর্মীরা একটি অতিস্বনক সাবমেরিন ডিটেক্টর তৈরি করেছিলেন। এই ডিটেক্টরটিতে স্টিলের প্লেটে সাবধানে আঠাযুক্ত পাতলা কোয়ার্টজ স্ফটিক দিয়ে তৈরি একটি ট্রান্সডুসার এবং ফিরে আসা প্রতিধ্বনি সনাক্ত করার জন্য একটি হাইড্রোফোন ছিল। ট্রান্সডিউসার থেকে উচ্চ কম্পাঙ্কের স্পন্দন নির্গত করে এবং একটি বস্তুর উপর থেকে শব্দ তরঙ্গের প্রতিধ্বনি শুনতে যে সময় লাগে তা পরিমাপ করে, তারা বস্তুর দূরত্ব গণনা করতে সক্ষম হয়েছিল। সোনার জন্য পাইজোইলেকট্রিসিটির এই ব্যবহার একটি সফলতা ছিল, এবং প্রকল্পটি পাইজোইলেকট্রিক ডিভাইসের প্রতি তীব্র বিকাশের আগ্রহ তৈরি করে। কয়েক দশক ধরে, নতুন পাইজোইলেকট্রিক উপকরণ এবং এই উপকরণগুলির জন্য নতুন অ্যাপ্লিকেশনগুলি অন্বেষণ এবং বিকাশ করা হয়েছিল। পাইজোইলেক্ট্রিক ডিভাইসগুলি বিভিন্ন ক্ষেত্রে বাড়ি খুঁজে পেয়েছে, সিরামিক ফোনোগ্রাফ কার্টিজ যা প্লেয়ার ডিজাইনকে সরল করেছে এবং সস্তা, নির্ভুল রেকর্ড প্লেয়ারগুলিকে রক্ষণাবেক্ষণের জন্য সস্তা এবং তৈরি করা সহজ করেছে, অতিস্বনক ট্রান্সডুসারগুলির বিকাশ যা তরলগুলির সান্দ্রতা এবং স্থিতিস্থাপকতা সহজে পরিমাপের অনুমতি দেয়। এবং কঠিন পদার্থ, পদার্থ গবেষণায় বিশাল অগ্রগতির ফলে। অতিস্বনক টাইম ডোমেন রিফ্লোমিটারগুলি একটি উপাদানের মধ্যে একটি অতিস্বনক পালস পাঠায় এবং ঢালাই ধাতু এবং পাথরের বস্তুর অভ্যন্তরে ত্রুটিগুলি খুঁজে বের করতে প্রতিফলন এবং বিচ্ছিন্নতাগুলি পরিমাপ করে, কাঠামোগত নিরাপত্তার উন্নতি করে।

দ্বিতীয় বিশ্বযুদ্ধের পর, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র, রাশিয়া এবং জাপানের স্বাধীন গবেষণা গোষ্ঠীগুলি ফেরোইলেকট্রিক্স নামক একটি নতুন শ্রেণীর কৃত্রিম পদার্থ আবিষ্কার করে যা প্রাকৃতিক পদার্থের চেয়ে দশ গুণ বেশি পিজোইলেক্ট্রিক ধ্রুবক প্রদর্শন করে। এর ফলে বেরিয়াম টাইটানেট, এবং পরবর্তীতে সীসা জিরকোনেট টাইটানেট, নির্দিষ্ট প্রয়োগের জন্য নির্দিষ্ট বৈশিষ্ট্য সহ পদার্থের বিকাশের জন্য তীব্র গবেষণার দিকে পরিচালিত হয়। পাইজোইলেকট্রিক স্ফটিক ব্যবহারের একটি উল্লেখযোগ্য উদাহরণ তৈরি করা হয়েছিল

ওল্ডেমার ভয়গট

পাইজোইলেকট্রিসিটি হল একটি ইলেক্ট্রোমেকানিকাল ঘটনা যেখানে বৈদ্যুতিক চার্জ নির্দিষ্ট কঠিন পদার্থে জমা হয়, যেমন স্ফটিক, সিরামিক এবং হাড় এবং ডিএনএর মতো জৈবিক পদার্থ। এই চার্জটি একটি প্রয়োগকৃত যান্ত্রিক চাপের প্রতিক্রিয়া হিসাবে উত্পন্ন হয়। পাইজোইলেকট্রিসিটি শব্দটি গ্রীক শব্দ "পিজেইন" থেকে উদ্ভূত, যার অর্থ "চূর্ণ করা বা চাপানো", এবং "ইলেকট্রন", যার অর্থ "অ্যাম্বার", বৈদ্যুতিক চার্জের একটি প্রাচীন উৎস।

পিজোইলেক্ট্রিক প্রভাবটি বিপরীত প্রতিসাম্য সহ স্ফটিক পদার্থের যান্ত্রিক এবং বৈদ্যুতিক অবস্থার মধ্যে একটি রৈখিক ইলেক্ট্রোমেকানিক্যাল মিথস্ক্রিয়া থেকে পরিণত হয়। এই প্রভাবটি বিপরীতমুখী, অর্থাৎ পাইজোইলেকট্রিসিটি প্রদর্শনকারী উপকরণগুলিও একটি বিপরীত পিজোইলেকট্রিক প্রভাব প্রদর্শন করে, যেখানে একটি প্রয়োগিত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র থেকে যান্ত্রিক স্ট্রেনের অভ্যন্তরীণ প্রজন্মের ফলাফল হয়। উদাহরণস্বরূপ, সীসা জিরকোনেট টাইটানেট স্ফটিকগুলি পরিমাপযোগ্য পাইজোইলেকট্রিসিটি তৈরি করে যখন তাদের স্থির কাঠামোটি তার মূল মাত্রা থেকে বিকৃত হয়। বিপরীতভাবে, বাহ্যিক বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র প্রয়োগ করা হলে স্ফটিকগুলি তাদের স্থির মাত্রা পরিবর্তন করতে পারে, একটি ঘটনা যা ইনভার্স পিজোইলেকট্রিক প্রভাব নামে পরিচিত, যা আল্ট্রাসাউন্ড তরঙ্গ উত্পাদনে ব্যবহৃত হয়।

ফরাসি পদার্থবিদ পিয়ের এবং জ্যাক কুরি 1880 সালে পাইজোইলেকট্রিসিটি আবিষ্কার করেন। পাইজোইলেকট্রিক প্রভাবটি বিভিন্ন ধরনের দরকারী অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ব্যবহার করা হয়েছে, যার মধ্যে রয়েছে শব্দ উৎপাদন এবং সনাক্তকরণ, পাইজোইলেকট্রিক ইঙ্কজেট প্রিন্টিং, উচ্চ ভোল্টেজ বিদ্যুৎ উৎপাদন, ঘড়ি জেনারেটর এবং ইলেকট্রনিক ডিভাইস। অপটিক্যাল অ্যাসেম্বলির অতি সূক্ষ্ম ফোকাসিংয়ের জন্য মাইক্রোব্যালেন্স এবং ড্রাইভ অতিস্বনক অগ্রভাগের মতো। এটি স্ক্যানিং প্রোব মাইক্রোস্কোপের ভিত্তিও তৈরি করে, যা পরমাণুর স্কেলে চিত্রগুলি সমাধান করতে পারে। উপরন্তু, ইলেকট্রনিকভাবে পরিবর্ধিত গিটারে পিকআপ এবং আধুনিক ইলেকট্রনিক ড্রামে ট্রিগারগুলি পাইজোইলেকট্রিক প্রভাব ব্যবহার করে।

পিজোইলেকট্রিসিটি রান্না ও গরম করার যন্ত্র, টর্চ, সিগারেট লাইটার এবং আরও অনেক কিছুতে গ্যাস জ্বালানোর জন্য স্পার্ক তৈরিতে প্রতিদিনের ব্যবহার খুঁজে পায়। পাইরোইলেক্ট্রিক প্রভাব, যেখানে একটি উপাদান তাপমাত্রা পরিবর্তনের প্রতিক্রিয়া হিসাবে একটি বৈদ্যুতিক সম্ভাবনা তৈরি করে, কার্ল লিনিয়াস এবং ফ্রাঞ্জ এপিনাস 18 শতকের মাঝামাঝি সময়ে অধ্যয়ন করেছিলেন, রেনে হাউ এবং আন্টোইন সিজার বেকারেলের জ্ঞানের উপর অঙ্কন করেছিলেন, যিনি যান্ত্রিকতার মধ্যে একটি সম্পর্ক স্থাপন করেছিলেন। চাপ এবং বৈদ্যুতিক চার্জ। এই সম্পর্ক প্রমাণ করার জন্য পরীক্ষা-নিরীক্ষা অমীমাংসিত প্রমাণিত হয়েছে।

স্কটল্যান্ডের হান্টেরিয়ান মিউজিয়ামে কুরি ক্ষতিপূরণকারীতে একটি পাইজো ক্রিস্টালের দৃশ্যটি পিয়ের এবং জ্যাক কুরি ভাইদের দ্বারা সরাসরি পাইজোইলেকট্রিক প্রভাবের একটি প্রদর্শনী। অন্তর্নিহিত স্ফটিক কাঠামোর বোঝার সাথে পাইরোইলেকট্রিসিটি সম্পর্কে তাদের জ্ঞানকে একত্রিত করে পাইরোইলেকট্রিসিটির ভবিষ্যদ্বাণীর জন্ম দেয়, যা তাদেরকে ট্যুরমালাইন, কোয়ার্টজ, পোখরাজ, বেতের চিনি এবং রোচেল লবণের মতো স্ফটিকগুলির প্রভাবে তারা যে স্ফটিক আচরণ প্রদর্শন করেছিল তার ভবিষ্যদ্বাণী করতে দেয়। . সোডিয়াম এবং পটাসিয়াম টারট্রেট টেট্রাহাইড্রেট এবং কোয়ার্টজও পাইজোইলেকট্রিসিটি প্রদর্শন করেছিল এবং বিকৃত হলে একটি ভোল্টেজ তৈরি করতে একটি পাইজোইলেকট্রিক ডিস্ক ব্যবহার করা হয়েছিল। আকৃতির এই পরিবর্তনটি কিউরিদের প্রদর্শনে ব্যাপকভাবে অতিরঞ্জিত করা হয়েছিল এবং তারা কনভার্স পিজোইলেক্ট্রিক প্রভাবের পূর্বাভাস দিতে গিয়েছিলেন। কনভার্স ইফেক্ট গাণিতিকভাবে 1881 সালে গ্যাব্রিয়েল লিপম্যানের মৌলিক থার্মোডাইনামিক নীতি থেকে অনুমান করা হয়েছিল।

কিউরিস অবিলম্বে কনভার্স ইফেক্টের অস্তিত্ব নিশ্চিত করেন এবং পাইজোইলেক্ট্রিক স্ফটিকগুলিতে ইলেক্ট্রো-ইলাস্টো-যান্ত্রিক বিকৃতির সম্পূর্ণ বিপরীততার পরিমাণগত প্রমাণ পেতে যান। পরবর্তী দশকগুলিতে, পাইজোইলেকট্রিসিটি একটি পরীক্ষাগারের কৌতূহল হিসাবে রয়ে গেছে, যতক্ষণ না এটি পিয়েরে মেরি কুরি দ্বারা পোলোনিয়াম এবং রেডিয়াম আবিষ্কারের একটি গুরুত্বপূর্ণ হাতিয়ার হয়ে ওঠে, যিনি এটিকে পিজোইলেকট্রিসিটি প্রদর্শনকারী স্ফটিক কাঠামোগুলি অন্বেষণ এবং সংজ্ঞায়িত করতে ব্যবহার করেছিলেন। এটি ওল্ডেমার ভয়েটের লেহরবুচ ডের ক্রিস্টালফিসিক (ক্রিস্টাল পদার্থবিদ্যার পাঠ্যপুস্তক) প্রকাশের মধ্যে শেষ হয়েছে, যা পাইজোইলেকট্রিসিটি করতে সক্ষম প্রাকৃতিক স্ফটিক শ্রেণীগুলি বর্ণনা করে এবং টেনসর বিশ্লেষণ ব্যবহার করে পাইজোইলেকট্রিক ধ্রুবকগুলিকে কঠোরভাবে সংজ্ঞায়িত করে।

এর ফলে পাইজোইলেকট্রিক ডিভাইসের ব্যবহারিক প্রয়োগ শুরু হয়, যেমন সোনার, যেটি প্রথম বিশ্বযুদ্ধের সময় বিকশিত হয়েছিল। ফ্রান্সে, পল ল্যাঙ্গেভিন এবং তার সহকর্মীরা একটি অতিস্বনক সাবমেরিন ডিটেক্টর তৈরি করেছিলেন। এই ডিটেক্টরে স্টিলের প্লেটে সাবধানে আঠাযুক্ত পাতলা কোয়ার্টজ স্ফটিক দিয়ে তৈরি একটি ট্রান্সডিউসার এবং ট্রান্সডুসার থেকে উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি পালস নির্গত করার পরে ফিরে আসা প্রতিধ্বনি সনাক্ত করার জন্য একটি হাইড্রোফোন ছিল। শব্দ তরঙ্গের প্রতিধ্বনি শুনতে যে সময় লাগে তা পরিমাপ করে কোনো বস্তুর দূরত্ব নির্ণয় করতে পারে। তারা এই সোনারকে সফল করার জন্য পিজোইলেকট্রিসিটি ব্যবহার করেছিল এবং প্রকল্পটি একটি তীব্র বিকাশ এবং আগ্রহ তৈরি করেছিল।

গুরুত্বপূর্ণ সম্পর্ক

• পাইজোইলেকট্রিক অ্যাকুয়েটর: পাইজোইলেকট্রিক অ্যাকুয়েটরগুলি এমন ডিভাইস যা বৈদ্যুতিক শক্তিকে যান্ত্রিক গতিতে রূপান্তর করে। এগুলি সাধারণত রোবোটিক্স, মেডিকেল ডিভাইস এবং অন্যান্য অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহৃত হয় যেখানে সুনির্দিষ্ট গতি নিয়ন্ত্রণের প্রয়োজন হয়।
• পাইজোইলেকট্রিক সেন্সর: পিজোইলেকট্রিক সেন্সরগুলি শারীরিক পরামিতি যেমন চাপ, ত্বরণ এবং কম্পন পরিমাপ করতে ব্যবহৃত হয়। এগুলি প্রায়শই শিল্প এবং চিকিৎসা অ্যাপ্লিকেশনের পাশাপাশি ভোক্তা ইলেকট্রনিক্সে ব্যবহৃত হয়।
• প্রকৃতিতে পাইজোইলেকট্রিসিটি: পাইজোইলেক্ট্রিসিটি নির্দিষ্ট পদার্থে একটি প্রাকৃতিকভাবে ঘটে যাওয়া ঘটনা এবং অনেক জীবন্ত প্রাণীর মধ্যে পাওয়া যায়। এটি কিছু জীব তাদের পরিবেশ অনুধাবন করতে এবং অন্যান্য জীবের সাথে যোগাযোগ করতে ব্যবহার করে।

উপসংহার

পাইজোইলেকট্রিসিটি একটি আশ্চর্যজনক ঘটনা যা সোনার থেকে ফোনোগ্রাফ কার্টিজ পর্যন্ত বিভিন্ন ধরনের অ্যাপ্লিকেশনে ব্যবহৃত হয়েছে। এটি 1800-এর দশকের মাঝামাঝি থেকে অধ্যয়ন করা হয়েছে, এবং আধুনিক প্রযুক্তির বিকাশে দুর্দান্ত প্রভাব ফেলতে ব্যবহৃত হয়েছে। এই ব্লগ পোস্টটি পিজোইলেকট্রিসিটির ইতিহাস এবং ব্যবহারগুলি অন্বেষণ করেছে এবং আধুনিক প্রযুক্তির বিকাশে এই ঘটনার গুরুত্ব তুলে ধরেছে। পাইজোইলেকট্রিসিটি সম্পর্কে আরও জানতে আগ্রহীদের জন্য, এই পোস্টটি একটি দুর্দান্ত সূচনা পয়েন্ট।

আমি Joost Nusselder, Neaera-এর প্রতিষ্ঠাতা এবং একজন বিষয়বস্তু বিপণনকারী, বাবা, এবং আমার আবেগের কেন্দ্রবিন্দুতে গিটারের সাথে নতুন সরঞ্জাম ব্যবহার করে দেখতে ভালোবাসি, এবং আমার দলের সাথে, আমি 2020 সাল থেকে গভীরভাবে ব্লগ নিবন্ধ তৈরি করছি রেকর্ডিং এবং গিটার টিপস দিয়ে অনুগত পাঠকদের সাহায্য করতে।

ইউটিউবে আমাকে দেখুন যেখানে আমি এই সমস্ত গিয়ার চেষ্টা করি:

সাবস্ক্রাইব