Piezoelectricity: ຄູ່ມືທີ່ສົມບູນແບບເພື່ອເຂົ້າໃຈກົນໄກແລະຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງມັນ

ໂດຍ Joost Nusselder | ອັບເດດເມື່ອ:  ອາດ 25, 2022

ເຄື່ອງມືແລະເຄື່ອງມືກີຕ້າລ້າສຸດສະເAlwaysີບໍ?

ສະັກຮັບຈົດTHEາຍຂ່າວ ສຳ ລັບຜູ້ທີ່ມັກກີຕ້າ

ພວກເຮົາຈະໃຊ້ທີ່ຢູ່ອີເມວຂອງເຈົ້າເທົ່ານັ້ນ ສຳ ລັບຈົດnewsາຍຂ່າວຂອງພວກເຮົາແລະເຄົາລົບນັບຖືເຈົ້າ ຄວາມ​ເປັນ​ສ່ວນ​ຕົວ

ສະບາຍດີຂ້ອຍມັກການສ້າງເນື້ອຫາຟຣີທີ່ເຕັມໄປດ້ວຍຄໍາແນະນໍາສໍາລັບຜູ້ອ່ານຂອງຂ້ອຍ, ເຈົ້າ. ຂ້ອຍບໍ່ຍອມຮັບການສະຫນັບສະຫນຸນທີ່ໄດ້ຮັບຄ່າຈ້າງ, ຄວາມຄິດເຫັນຂອງຂ້ອຍແມ່ນຂອງຂ້ອຍເອງ, ແຕ່ຖ້າທ່ານເຫັນວ່າຄໍາແນະນໍາຂອງຂ້ອຍເປັນປະໂຫຍດແລະເຈົ້າຈະຊື້ສິ່ງທີ່ທ່ານຕ້ອງການໂດຍຜ່ານການເຊື່ອມຕໍ່ຂອງຂ້ອຍ, ຂ້ອຍສາມາດຫາຄ່ານາຍຫນ້າໄດ້ໂດຍບໍ່ມີຄ່າໃຊ້ຈ່າຍເພີ່ມເຕີມສໍາລັບທ່ານ. ຮຽນ​ຮູ້​ເພີ່ມ​ເຕີມ

Piezoelectricity ແມ່ນຄວາມສາມາດຂອງວັດສະດຸບາງຢ່າງທີ່ຈະຜະລິດໄຟຟ້າເມື່ອຖືກຄວາມກົດດັນທາງກົນຈັກແລະໃນທາງກັບກັນ. ຄໍານີ້ມາຈາກພາສາກະເຣັກ piezo ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າຄວາມກົດດັນ, ແລະໄຟຟ້າ. ມັນໄດ້ຖືກຄົ້ນພົບຄັ້ງທໍາອິດໃນປີ 1880, ແຕ່ແນວຄວາມຄິດດັ່ງກ່າວໄດ້ເປັນທີ່ຮູ້ຈັກເປັນເວລາດົນນານ.

ຕົວຢ່າງທີ່ຮູ້ຈັກດີທີ່ສຸດຂອງ piezoelectricity ແມ່ນ quartz, ແຕ່ອຸປະກອນອື່ນໆຈໍານວນຫຼາຍຍັງສະແດງປະກົດການນີ້. ການນໍາໃຊ້ທົ່ວໄປທີ່ສຸດຂອງ piezoelectricity ແມ່ນການຜະລິດ ultrasound.

ໃນບົດຄວາມນີ້, ຂ້າພະເຈົ້າຈະປຶກສາຫາລືກ່ຽວກັບສິ່ງທີ່ piezoelectricity ແມ່ນຫຍັງ, ມັນເຮັດວຽກແນວໃດ, ແລະບາງສ່ວນຂອງການປະຕິບັດຫຼາຍຂອງປະກົດການທີ່ຫນ້າປະຫລາດໃຈນີ້.

Piezoelectricity ແມ່ນຫຍັງ

piezoelectricity ແມ່ນຫຍັງ?

Piezoelectricity ແມ່ນຄວາມສາມາດຂອງວັດສະດຸບາງຢ່າງທີ່ຈະສ້າງຄ່າໄຟຟ້າເພື່ອຕອບສະຫນອງຕໍ່ຄວາມກົດດັນທາງກົນຈັກ. ມັນ​ເປັນ​ການ​ຕິດ​ຕໍ່​ພົວ​ພັນ​ລະ​ຫວ່າງ​ກົນ​ຈັກ​ແລະ​ລັດ​ໄຟ​ຟ້າ​ໃນ​ວັດ​ສະ​ດຸ crystalline ກັບ symmetry inversion​. ອຸປະກອນການ piezoelectric ສາມາດນໍາໃຊ້ເພື່ອຜະລິດໄຟຟ້າແຮງດັນສູງ, ເຄື່ອງກໍາເນີດໂມງ, ອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກ, microbalances, ຂັບ nozzles ultrasonic, ແລະປະກອບ optical ສຸມໃສ່ ultrafine.

ວັດສະດຸ Piezoelectric ປະກອບມີໄປເຊຍກັນ, ເຊລາມິກບາງຊະນິດ, ຊີວະວິທະຍາເຊັ່ນ: ກະດູກແລະ DNA, ແລະທາດໂປຼຕີນ. ເມື່ອຜົນບັງຄັບໃຊ້ກັບວັດສະດຸ piezoelectric, ມັນຜະລິດເປັນຄ່າໄຟຟ້າ. ຫຼັງ ຈາກ ນັ້ນ ຄ່າ ນີ້ ສາ ມາດ ຖືກ ນໍາ ໃຊ້ ເພື່ອ ພະ ລັງ ງານ ອຸ ປະ ກອນ ຫຼື ສ້າງ ແຮງ ດັນ.

ວັດສະດຸ piezoelectric ແມ່ນໃຊ້ໃນຫຼາຍຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ, ລວມທັງ:
•ການຜະລິດແລະການກວດພົບສຽງ
• ການພິມ inkjet Piezoelectric
• ການຜະລິດໄຟຟ້າແຮງດັນສູງ
• ເຄື່ອງກໍາເນີດໂມງ
• ອຸ​ປະ​ກອນ​ເອ​ເລັກ​ໂຕຣ​ນິກ
• Microbalances
•ຂັບ nozzles ultrasonic
• ປະກອບ optical ສຸມໃສ່ ultrafine
ລົດກະບະ ສໍາລັບ guitars ຂະຫຍາຍເອເລັກໂຕຣນິກ
• Triggers ສໍາລັບ drums ເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ທັນສະໄຫມ
• ການຜະລິດປະກາຍໄຟເພື່ອເຜົາຜານອາຍແກັສ
• ອຸປະກອນປຸງອາຫານ ແລະຄວາມຮ້ອນ
• ໂຄມໄຟ ແລະເຄື່ອງຈູດຢາສູບ.

ປະຫວັດຂອງ piezoelectricity ແມ່ນຫຍັງ?

Piezoelectricity ໄດ້ຖືກຄົ້ນພົບໃນປີ 1880 ໂດຍນັກຟິສິກຝຣັ່ງ Jacques ແລະ Pierre Curie. ມັນເປັນຄ່າໄຟຟ້າທີ່ສະສົມຢູ່ໃນວັດຖຸແຂງບາງຊະນິດ, ເຊັ່ນ: ໄປເຊຍກັນ, ເຊລາມິກແລະສານຊີວະພາບ, ເພື່ອຕອບສະຫນອງຕໍ່ຄວາມກົດດັນຂອງກົນຈັກ. ຄໍາວ່າ 'piezoelectricity' ແມ່ນມາຈາກຄໍາພາສາກະເຣັກ 'piezein', ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າ 'squeeze' ຫຼື 'ກົດ', ແລະ 'elektron', ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າ 'ອໍາພັນ', ແຫຼ່ງວັດຖຸບູຮານຂອງຄ່າໄຟຟ້າ.

ຜົນ​ກະ​ທົບ piezoelectric ເປັນ​ຜົນ​ມາ​ຈາກ​ການ​ພົວ​ພັນ​ລະ​ຫວ່າງ electromechanical ເສັ້ນ​ຊື່​ລະ​ຫວ່າງ​ລັດ​ກົນ​ຈັກ​ແລະ​ໄຟ​ຟ້າ​ຂອງ​ວັດ​ສະ​ດຸ crystalline ກັບ symmetry inversion​. ມັນເປັນຂະບວນການປີ້ນກັບກັນ, ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າວັດສະດຸທີ່ສະແດງ piezoelectricity ຍັງສະແດງໃຫ້ເຫັນຜົນກະທົບ piezoelectric ປີ້ນກັບກັນ, ເຊິ່ງເປັນການຜະລິດພາຍໃນຂອງຄວາມເຄັ່ງຕຶງກົນຈັກທີ່ເກີດຈາກພາກສະຫນາມໄຟຟ້າທີ່ໃຊ້.

ຄວາມຮູ້ລວມຂອງ pyroelectricity ຂອງ Curies ແລະຄວາມເຂົ້າໃຈຂອງໂຄງສ້າງໄປເຊຍກັນທີ່ຕິດພັນເຮັດໃຫ້ການຄາດຄະເນຂອງ pyroelectricity ແລະຄວາມສາມາດໃນການຄາດຄະເນພຶດຕິກໍາຂອງ crystal. ນີ້ໄດ້ຖືກສະແດງໃຫ້ເຫັນໃນຜົນກະທົບຂອງໄປເຊຍກັນເຊັ່ນ: tourmaline, quartz, topaz, ້ໍາຕານອ້ອຍແລະເກືອ Rochelle.

Curies ໄດ້ຢືນຢັນການມີຢູ່ຂອງຜົນກະທົບຂອງ converse ທັນທີ, ແລະສືບຕໍ່ໄດ້ຮັບຫຼັກຖານສະແດງປະລິມານຂອງການປີ້ນກັບກັນຢ່າງສົມບູນຂອງ electro-elasto-mechanical deformations ໃນໄປເຊຍກັນ piezoelectric. ໃນໄລຍະທົດສະວັດ, piezoelectricity ຍັງຄົງເປັນຄວາມຢາກຮູ້ຂອງຫ້ອງທົດລອງຈົນກ່ວາມັນກາຍເປັນເຄື່ອງມືທີ່ສໍາຄັນໃນການຄົ້ນພົບຂອງ polonium ແລະ radium ໂດຍ Pierre ແລະ Marie Curie.

Piezoelectricity ໄດ້ຖືກຂຸດຄົ້ນສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ເປັນປະໂຫຍດຫຼາຍ, ລວມທັງການຜະລິດແລະການກວດສອບສຽງ, ການພິມ inkjet piezoelectric, ການຜະລິດໄຟຟ້າແຮງດັນສູງ, ເຄື່ອງກໍາເນີດໂມງແລະອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກ, microbalances, ຂັບ nozzles ultrasonic, ultrafine ສຸມໃສ່ການປະກອບ optical, ແລະຮູບແບບການ. ພື້ນຖານຂອງການສະແກນກ້ອງຈຸລະທັດເພື່ອແກ້ໄຂຮູບພາບໃນລະດັບອະຕອມ.

Piezoelectricity ຍັງພົບເຫັນການນໍາໃຊ້ປະຈໍາວັນ, ເຊັ່ນ: ການສ້າງ sparks ເພື່ອ ignite ອາຍແກັສໃນອຸປະກອນປຸງແຕ່ງອາຫານແລະຄວາມຮ້ອນ, torches, ແສງສະຫວ່າງຢາສູບ, ແລະຜົນກະທົບ pyroelectric, ບ່ອນທີ່ອຸປະກອນການສ້າງທ່າແຮງໄຟຟ້າໃນການຕອບສະຫນອງຕໍ່ການປ່ຽນແປງອຸນຫະພູມ.

ການພັດທະນາຂອງ sonar ໃນລະຫວ່າງສົງຄາມໂລກຄັ້ງທີ XNUMX ໄດ້ເຫັນການນໍາໃຊ້ໄປເຊຍກັນ piezoelectric ພັດທະນາໂດຍ Bell Telephone Laboratories. ສິ່ງ​ດັ່ງກ່າວ​ໄດ້​ອະນຸຍາດ​ໃຫ້​ກຳລັງ​ກອງທັບ​ອາກາດ​ຂອງ​ພັນທະ​ມິດ​ເຂົ້າ​ຮ່ວມ​ການ​ບຸກ​ໂຈມ​ຕີ​ດ້ວຍ​ການ​ປະສານ​ງານ​ໂດຍ​ໃຊ້​ວິທະຍຸ​ການບິນ. ການພັດທະນາອຸປະກອນ piezoelectric ແລະວັດສະດຸໃນສະຫະລັດໄດ້ຮັກສາບໍລິສັດໃນການພັດທະນາການເລີ່ມຕົ້ນຂອງສົງຄາມໃນພາກສະຫນາມຂອງຜົນປະໂຫຍດ, ຮັບປະກັນສິດທິບັດກໍາໄລສໍາລັບວັດສະດຸໃຫມ່.

ຍີ່ປຸ່ນໄດ້ເຫັນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກໃຫມ່ແລະການຂະຫຍາຍຕົວຂອງອຸດສາຫະກໍາ piezoelectric ສະຫະລັດແລະພັດທະນາຢ່າງໄວວາຂອງຕົນເອງ. ພວກເຂົາເຈົ້າໄດ້ແບ່ງປັນຂໍ້ມູນຢ່າງໄວວາແລະພັດທະນາ barium titanate ແລະຕໍ່ມານໍາວັດສະດຸ zirconate titanate ທີ່ມີຄຸນສົມບັດສະເພາະສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກໂດຍສະເພາະ.

Piezoelectricity ມີມາດົນນານນັບຕັ້ງແຕ່ການຄົ້ນພົບໃນປີ 1880, ແລະໃນປັດຈຸບັນຖືກນໍາໃຊ້ໃນຫຼາຍໆຄໍາຮ້ອງສະຫມັກປະຈໍາວັນ. ມັນຍັງໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອເຮັດໃຫ້ຄວາມກ້າວຫນ້າໃນການຄົ້ນຄວ້າວັດສະດຸ, ເຊັ່ນ: ultrasonic time domain reflectometers, ເຊິ່ງສົ່ງກໍາມະຈອນ ultrasonic ຜ່ານອຸປະກອນການວັດແທກການສະທ້ອນແລະການຢຸດເຊົາເພື່ອຊອກຫາຂໍ້ບົກພ່ອງພາຍໃນວັດຖຸໂລຫະຫລໍ່ແລະແກນ, ການປັບປຸງຄວາມປອດໄພຂອງໂຄງສ້າງ.

Piezoelectricity ເຮັດວຽກແນວໃດ

ໃນພາກນີ້, ຂ້ອຍຈະຄົ້ນຫາວິທີການ piezoelectricity ເຮັດວຽກ. ຂ້ອຍຈະເບິ່ງການສະສົມຂອງຄ່າໄຟຟ້າໃນຂອງແຂງ, ປະຕິສໍາພັນຂອງເຄື່ອງຈັກໄຟຟ້າເສັ້ນຊື່, ແລະຂະບວນການປີ້ນກັບກັນທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດປະກົດການນີ້. ຂ້ອຍຍັງຈະສົນທະນາປະຫວັດສາດຂອງ piezoelectricity ແລະຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງມັນ.

ການສະສົມຄ່າໄຟຟ້າໃນແຂງ

Piezoelectricity ແມ່ນ​ປະ​ລິ​ມານ​ໄຟ​ຟ້າ​ທີ່​ສະ​ສົມ​ໃນ​ວັດ​ສະ​ດຸ​ແຂງ​ບາງ​ຢ່າງ​, ເຊັ່ນ​: ໄປ​ເຊຍ​ກັນ​, ceramics​, ແລະ​ສານ​ຊີ​ວະ​ພາບ​ເຊັ່ນ​: ກະ​ດູກ​ແລະ DNA​. ມັນແມ່ນການຕອບສະຫນອງຕໍ່ຄວາມກົດດັນທາງກົນຈັກ, ແລະຊື່ຂອງມັນມາຈາກຄໍາພາສາກະເຣັກ "piezein" (ບີບຫຼືກົດ) ແລະ "ēlektron" (ອໍາພັນ).

ຜົນ​ກະ​ທົບ piezoelectric ເປັນ​ຜົນ​ມາ​ຈາກ​ການ​ພົວ​ພັນ​ລະ​ຫວ່າງ electromechanical ເສັ້ນ​ຊື່​ລະ​ຫວ່າງ​ລັດ​ກົນ​ຈັກ​ແລະ​ໄຟ​ຟ້າ​ໃນ​ວັດ​ສະ​ດຸ crystalline ກັບ symmetry inversion​. ມັນເປັນຂະບວນການປີ້ນກັບກັນ, ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າວັດສະດຸທີ່ສະແດງ piezoelectricity ຍັງສະແດງໃຫ້ເຫັນຜົນກະທົບ piezoelectric ປີ້ນກັບກັນ, ບ່ອນທີ່ການຜະລິດພາຍໃນຂອງຄວາມເຄັ່ງຕຶງກົນຈັກເປັນຜົນມາຈາກພາກສະຫນາມໄຟຟ້ານໍາໃຊ້. ຕົວຢ່າງຂອງວັດສະດຸທີ່ສ້າງ piezoelectricity ທີ່ສາມາດວັດແທກໄດ້ປະກອບມີໄປເຊຍກັນ zirconate titanate ນໍາ.

ນັກຟີຊິກສາດຊາວຝຣັ່ງ Pierre ແລະ Jacques Curie ຄົ້ນພົບ piezoelectricity ໃນປີ 1880. ນັບຕັ້ງແຕ່ນັ້ນມາ, ມັນໄດ້ຖືກຂຸດຄົ້ນສໍາລັບຫຼາຍໆຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ເປັນປະໂຫຍດ, ລວມທັງການຜະລິດແລະການກວດສອບສຽງ, ການພິມ inkjet piezoelectric, ການຜະລິດໄຟຟ້າແຮງດັນສູງ, ເຄື່ອງກໍາເນີດໂມງ, ແລະອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກເຊັ່ນ microbalances. ແລະຂັບ nozzles ultrasonic ສໍາລັບ ultrafine ສຸມໃສ່ການປະກອບ optical. ມັນຍັງເປັນພື້ນຖານຂອງການສະແກນກ້ອງຈຸລະທັດ probe, ເຊິ່ງສາມາດແກ້ໄຂຮູບພາບໃນຂະຫນາດຂອງປະລໍາມະນູ. Piezoelectricity ຍັງຖືກໃຊ້ໃນລົດກະບະສໍາລັບກີຕ້າທີ່ຂະຫຍາຍດ້ວຍເອເລັກໂຕຣນິກ, ແລະເຄື່ອງກະຕຸ້ນສໍາລັບ drums ເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ທັນສະໄຫມ.

Piezoelectricity ພົບເຫັນການນໍາໃຊ້ປະຈໍາວັນໃນການສ້າງ sparks ເພື່ອ ignite ອາຍແກັສ, ໃນອຸປະກອນປຸງອາຫານແລະການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນ, torches, ຢາສູບ, ແລະຜົນກະທົບ pyroelectric, ບ່ອນທີ່ວັດສະດຸສ້າງທ່າແຮງໄຟຟ້າໃນການຕອບສະຫນອງຕໍ່ການປ່ຽນແປງອຸນຫະພູມ. ນີ້ໄດ້ຖືກສຶກສາໂດຍ Carl Linnaeus ແລະ Franz Aepinus ໃນກາງສະຕະວັດທີ 18, ແຕ້ມກ່ຽວກັບຄວາມຮູ້ຈາກ René Haüy ແລະ Antoine César Becquerel, ຜູ້ທີ່ຕັ້ງຄວາມສໍາພັນລະຫວ່າງຄວາມກົດດັນກົນຈັກແລະຄ່າໄຟຟ້າ. ການທົດລອງພິສູດບໍ່ໄດ້ສະຫຼຸບ.

ທັດສະນະຂອງ piezo ໄປເຊຍກັນຢູ່ໃນເຄື່ອງຊົດເຊີຍ Curie ໃນພິພິທະພັນ Hunterian ໃນ Scotland ແມ່ນສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງຜົນກະທົບຂອງ piezoelectric ໂດຍກົງ. ອ້າຍນ້ອງ Pierre ແລະ Jacques Curie ໄດ້ລວມຄວາມຮູ້ຂອງເຂົາເຈົ້າກ່ຽວກັບ pyroelectricity ກັບຄວາມເຂົ້າໃຈຂອງໂຄງສ້າງໄປເຊຍກັນທີ່ຕິດພັນ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ການຄາດຄະເນຂອງ pyroelectricity ໄດ້. ພວກເຂົາເຈົ້າສາມາດຄາດຄະເນພຶດຕິກໍາຂອງໄປເຊຍກັນແລະສະແດງໃຫ້ເຫັນຜົນກະທົບໃນໄປເຊຍກັນເຊັ່ນ: tourmaline, quartz, topaz, ້ໍາຕານອ້ອຍ, ແລະເກືອ Rochelle. Sodium potassium tartrate tetrahydrate ແລະ quartz ຍັງສະແດງ piezoelectricity. ແຜ່ນ piezoelectric ສ້າງແຮງດັນໃນເວລາທີ່ຜິດປົກກະຕິ, ແລະການປ່ຽນແປງຂອງຮູບຮ່າງແມ່ນເກີນຈິງຫຼາຍໃນການສາທິດ Curies.

ພວກເຂົາສາມາດຄາດຄະເນຜົນກະທົບຂອງ converse piezoelectric ໄດ້, ແລະຜົນກະທົບຂອງ converse ໄດ້ຖືກ deduced ທາງຄະນິດສາດໂດຍ Gabriel Lippmann ໃນປີ 1881. Curies ໄດ້ຢືນຢັນການມີຢູ່ຂອງຜົນກະທົບຂອງ converse ທັນທີ, ແລະສືບຕໍ່ໄດ້ຮັບຫຼັກຖານສະແດງປະລິມານຂອງການປີ້ນກັບກັນຂອງ electro-elasto-. ການຜິດປົກກະຕິຂອງກົນຈັກໃນໄປເຊຍກັນ piezoelectric.

ສໍາລັບທົດສະວັດ, piezoelectricity ຍັງຄົງເປັນຄວາມຢາກຮູ້ຂອງຫ້ອງທົດລອງ, ແຕ່ວ່າມັນເປັນເຄື່ອງມືທີ່ສໍາຄັນໃນການຄົ້ນພົບ polonium ແລະ radium ໂດຍ Pierre ແລະ Marie Curie. ວຽກງານຂອງພວກເຂົາເພື່ອຄົ້ນຫາແລະກໍານົດໂຄງສ້າງຂອງຜລຶກທີ່ສະແດງ piezoelectricity culminated ໃນການພິມເຜີຍແຜ່ຂອງ Woldemar Voigt's Lehrbuch der Kristallphysik (Textbook of Crystal Physics), ເຊິ່ງໄດ້ອະທິບາຍຫ້ອງຮຽນໄປເຊຍກັນທໍາມະຊາດທີ່ມີຄວາມສາມາດໃນການ piezoelectricity ແລະກໍານົດຢ່າງເຂັ້ມງວດ piezoelectric ການວິເຄາະ constants. ນີ້ແມ່ນການປະຕິບັດຕົວຈິງຂອງອຸປະກອນ piezoelectric, ແລະ sonar ໄດ້ຖືກພັດທະນາໃນລະຫວ່າງສົງຄາມໂລກຄັ້ງທີ XNUMX. ໃນປະເທດຝຣັ່ງ, Paul Langevin ແລະເພື່ອນຮ່ວມງານຂອງລາວໄດ້ພັດທະນາເຄື່ອງກວດຈັບ submarine ultrasonic.

ເຄື່ອງກວດຈັບປະກອບດ້ວຍ ກ transducer ເຮັດຈາກໄປເຊຍກັນ quartz ບາງໆຕິດໃສ່ແຜ່ນເຫຼັກຢ່າງລະມັດລະວັງ, ແລະ hydrophone ເພື່ອກວດຫາສຽງສະທ້ອນຄືນ. ໂດຍ emitting ສູງ ຄວາມຖີ່ ກໍາມະຈອນຈາກ transducer ແລະການວັດແທກເວລາທີ່ມັນໃຊ້ເວລາເພື່ອໄດ້ຍິນສຽງສະທ້ອນຂອງຄື້ນຟອງສຽງກະໂດດອອກຈາກວັດຖຸ, ພວກເຂົາເຈົ້າສາມາດຄິດໄລ່ໄລຍະຫ່າງຂອງວັດຖຸ. ພວກເຂົາເຈົ້າໄດ້ນໍາໃຊ້ piezoelectricity ເພື່ອເຮັດໃຫ້ sonar ປະສົບຜົນສໍາເລັດ, ແລະໂຄງການດັ່ງກ່າວໄດ້ສ້າງການພັດທະນາແລະຄວາມສົນໃຈໃນອຸປະກອນ piezoelectric. ໃນໄລຍະທົດສະວັດ, ວັດສະດຸ piezoelectric ໃຫມ່ແລະຄໍາຮ້ອງສະຫມັກໃຫມ່ສໍາລັບວັດສະດຸໄດ້ຖືກຂຸດຄົ້ນແລະພັດທະນາ, ແລະອຸປະກອນ piezoelectric ໄດ້ພົບເຫັນເຮືອນໃນຫຼາຍໆຂົງເຂດ. ໄສ້ກອກ phonograph ເຊລາມິກເຮັດໃຫ້ການອອກແບບເຄື່ອງຫຼີ້ນງ່າຍແລະເຮັດສໍາລັບເຄື່ອງຫຼີ້ນບັນທຶກລາຄາຖືກແລະຖືກຕ້ອງທີ່ມີລາຄາຖືກກວ່າໃນການຮັກສາແລະງ່າຍຕໍ່ການສ້າງ.

ການ​ພັດ​ທະ​ນາ​ຂອງ transducers ultrasonic ອະ​ນຸ​ຍາດ​ໃຫ້​ສໍາ​ລັບ​ການ​ງ່າຍ​ຂອງ​ການ​ວັດ​ແທກ​ຄວາມ​ຫນືດ​ແລະ elasticity ຂອງ​ນ​້​ໍ​າ​ແລະ​ຂອງ​ແຂງ​, ຜົນ​ໃຫ້​ເກີດ​ຄວາມ​ກ້າວ​ຫນ້າ​ອັນ​ໃຫຍ່​ຫຼວງ​ໃນ​ການ​ຄົ້ນ​ຄວ້າ​ອຸ​ປະ​ກອນ​ການ​.

ປະຕິກິລິຍາກົນຈັກໄຟຟ້າ Linear

Piezoelectricity ແມ່ນຄວາມສາມາດຂອງວັດສະດຸບາງຢ່າງທີ່ຈະສ້າງຄ່າໄຟຟ້າເມື່ອຖືກຄວາມກົດດັນທາງກົນຈັກ. ຄໍານີ້ມາຈາກຄໍາພາສາກະເຣັກ πιέζειν (piezein) ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າ "ບີບຫຼືກົດ" ແລະ ἤλεκτρον (ēlektron) ຫມາຍຄວາມວ່າ "ອໍາພັນ", ເຊິ່ງແມ່ນແຫຼ່ງວັດຖຸບູຮານຂອງຄ່າໄຟຟ້າ.

Piezoelectricity ໄດ້ຖືກຄົ້ນພົບໃນປີ 1880 ໂດຍນັກຟິສິກຝຣັ່ງ Jacques ແລະ Pierre Curie. ມັນແມ່ນອີງໃສ່ປະຕິສໍາພັນເຄື່ອງກົນໄຟຟ້າເສັ້ນຊື່ລະຫວ່າງລັດກົນຈັກແລະໄຟຟ້າຂອງວັດສະດຸ crystalline ກັບ symmetry inversion. ຜົນກະທົບນີ້ແມ່ນປີ້ນກັບກັນໄດ້, ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າວັດສະດຸທີ່ສະແດງ piezoelectricity ຍັງສະແດງໃຫ້ເຫັນຜົນກະທົບ piezoelectric ປີ້ນກັບກັນ, ເຊິ່ງການຜະລິດພາຍໃນຂອງຄວາມເຄັ່ງຕຶງກົນຈັກແມ່ນມາຈາກພາກສະຫນາມໄຟຟ້າທີ່ໃຊ້. ຕົວຢ່າງຂອງວັດສະດຸທີ່ສ້າງ piezoelectricity ທີ່ສາມາດວັດແທກໄດ້ໃນເວລາທີ່ deformed ຈາກໂຄງສ້າງສະຖິດຂອງເຂົາເຈົ້າປະກອບມີໄປເຊຍກັນ zirconate titanate ນໍາ. ໃນທາງກັບກັນ, ໄປເຊຍກັນສາມາດປ່ຽນມິຕິສະຖິດຂອງພວກມັນໃນເວລາທີ່ພາກສະຫນາມໄຟຟ້າພາຍນອກຖືກນໍາໃຊ້, ເຊິ່ງເອີ້ນວ່າຜົນກະທົບ piezoelectric ປີ້ນກັບກັນແລະຖືກນໍາໃຊ້ໃນການຜະລິດຄື້ນຟອງ ultrasound.

Piezoelectricity ໄດ້ຖືກຂຸດຄົ້ນສໍາລັບຫຼາຍໆຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ເປັນປະໂຫຍດ, ເຊັ່ນ:

•ການຜະລິດແລະການກວດພົບສຽງ
• ການພິມ inkjet Piezoelectric
• ການຜະລິດໄຟຟ້າແຮງດັນສູງ
• ເຄື່ອງກຳເນີດໂມງ
• ອຸ​ປະ​ກອນ​ເອ​ເລັກ​ໂຕຣ​ນິກ
• Microbalances
•ຂັບ nozzles ultrasonic
• ປະກອບ optical ສຸມໃສ່ ultrafine
• ເປັນພື້ນຖານຂອງການສະແກນກ້ອງຈຸລະທັດເພື່ອແກ້ໄຂຮູບພາບໃນຂະໜາດຂອງອະຕອມ
• Pickups ໃນ guitars ຂະຫຍາຍເອເລັກໂຕຣນິກ
• Triggers ໃນ drums ເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ທັນສະໄຫມ
• ສ້າງປະກາຍໄຟເພື່ອຈູດແກ໊ສໃນອຸປະກອນປຸງແຕ່ງອາຫານ ແລະຄວາມຮ້ອນ
• ໂຄມໄຟ ແລະເຄື່ອງຈູດຢາສູບ

Piezoelectricity ຍັງພົບເຫັນການນໍາໃຊ້ປະຈໍາວັນໃນຜົນກະທົບ pyroelectric, ເຊິ່ງເປັນວັດສະດຸທີ່ສ້າງທ່າແຮງໄຟຟ້າໃນການຕອບສະຫນອງຕໍ່ການປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມ. ນີ້ໄດ້ຖືກສຶກສາໂດຍ Carl Linnaeus ແລະ Franz Aepinus ໃນກາງສະຕະວັດທີ 18, ແຕ້ມກ່ຽວກັບຄວາມຮູ້ຈາກ René Haüy ແລະ Antoine César Becquerel, ຜູ້ທີ່ຕັ້ງຄວາມສໍາພັນລະຫວ່າງຄວາມກົດດັນກົນຈັກແລະຄ່າໄຟຟ້າ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ການທົດລອງໄດ້ພິສູດບໍ່ໄດ້ແນ່ນອນ.

ການເບິ່ງໄປເຊຍກັນ piezo ໃນເຄື່ອງຊົດເຊີຍ Curie ຢູ່ພິພິທະພັນ Hunterian ໃນ Scotland ແມ່ນສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງຜົນກະທົບຂອງ piezoelectric ໂດຍກົງ. ມັນແມ່ນການເຮັດວຽກຂອງອ້າຍນ້ອງ Pierre ແລະ Jacques Curie ທີ່ຂຸດຄົ້ນແລະກໍານົດໂຄງສ້າງຂອງຜລຶກທີ່ສະແດງ piezoelectricity, ສິ້ນສຸດໃນການພິມເຜີຍແຜ່ຂອງ Woldemar Voigt's Lehrbuch der Kristallphysik (Textbook of Crystal Physics). ນີ້ໄດ້ອະທິບາຍຫ້ອງຮຽນໄປເຊຍກັນທໍາມະຊາດທີ່ມີຄວາມສາມາດ piezoelectricity ແລະກໍານົດຢ່າງເຂັ້ມງວດຄົງທີ່ piezoelectric ໂດຍຜ່ານການວິເຄາະ tensor, ນໍາໄປສູ່ການປະຕິບັດຂອງອຸປະກອນ piezoelectric.

Sonar ໄດ້ຖືກພັດທະນາໃນລະຫວ່າງສົງຄາມໂລກຄັ້ງທີ່ XNUMX, ເມື່ອນາຍ Paul Langevin ຂອງຝຣັ່ງແລະເພື່ອນຮ່ວມງານຂອງລາວໄດ້ພັດທະນາເຄື່ອງກວດຈັບເຮືອດໍານ້ໍາ ultrasonic. ເຄື່ອງກວດຈັບນີ້ປະກອບດ້ວຍຕົວປ່ຽນສັນຍານທີ່ເຮັດຈາກໄປເຊຍກັນ quartz ບາງໆທີ່ຕິດໃສ່ແຜ່ນເຫຼັກຢ່າງລະມັດລະວັງ, ແລະ hydrophone ເພື່ອກວດຫາສຽງສະທ້ອນຄືນຫຼັງຈາກປ່ອຍກໍາມະຈອນທີ່ມີຄວາມຖີ່ສູງຈາກຕົວປ່ຽນສັນຍານ. ໂດຍການວັດແທກເວລາທີ່ມັນໃຊ້ເພື່ອໄດ້ຍິນສຽງສະທ້ອນຂອງຄື້ນສຽງທີ່ກະໂດດອອກຈາກວັດຖຸ, ພວກເຂົາສາມາດຄິດໄລ່ໄລຍະຫ່າງຂອງວັດຖຸ, ນໍາໃຊ້ພະລັງງານ piezoelectric. ຄວາມສໍາເລັດຂອງໂຄງການນີ້ໄດ້ສ້າງການພັດທະນາຢ່າງເຂັ້ມງວດແລະຄວາມສົນໃຈໃນອຸປະກອນ piezoelectric ໃນໄລຍະທົດສະວັດ, ໂດຍມີວັດສະດຸ piezoelectric ໃຫມ່ແລະຄໍາຮ້ອງສະຫມັກໃຫມ່ສໍາລັບວັດສະດຸເຫຼົ່ານີ້ໄດ້ຖືກຂຸດຄົ້ນແລະພັດທະນາ. ອຸປະກອນ Piezoelectric ໄດ້ພົບເຫັນເຮືອນຢູ່ໃນຫຼາຍຂົງເຂດ, ເຊັ່ນ: ໄສ້ຕອງ phonograph ceramic, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ການອອກແບບເຄື່ອງຫຼິ້ນງ່າຍແລະເຮັດສໍາລັບເຄື່ອງຫຼິ້ນບັນທຶກລາຄາຖືກກວ່າແລະຖືກຕ້ອງ, ແລະລາຄາຖືກກວ່າແລະງ່າຍຕໍ່ການກໍ່ສ້າງແລະຮັກສາ.

ການ​ພັດ​ທະ​ນາ​ຂອງ transducers ultrasonic ອະ​ນຸ​ຍາດ​ໃຫ້​ສໍາ​ລັບ​ການ​ງ່າຍ​ໃນ​ການ​ວັດ​ແທກ​ຂອງ viscosity ແລະ elasticity ຂອງ​ນ​້​ໍ​າ​ແລະ​ຂອງ​ແຂງ​, ຜົນ​ໃຫ້​ເກີດ​ຄວາມ​ກ້າວ​ຫນ້າ​ຢ່າງ​ໃຫຍ່​ຫຼວງ​ໃນ​ການ​ຄົ້ນ​ຄວ້າ​ອຸ​ປະ​ກອນ​ການ​. ultrasonic time domain reflectometers ສົ່ງກໍາມະຈອນ ultrasonic ເຂົ້າໄປໃນອຸປະກອນການແລະການວັດແທກການສະທ້ອນແລະ discontinuities ເພື່ອຊອກຫາຂໍ້ບົກພ່ອງພາຍໃນວັດຖຸໂລຫະຫລໍ່ແລະແກນ, ການປັບປຸງຄວາມປອດໄພຂອງໂຄງສ້າງ. ຫຼັງຈາກສົງຄາມໂລກຄັ້ງທີສອງ, ກຸ່ມຄົ້ນຄ້ວາເອກະລາດໃນສະຫະລັດ, ລັດເຊຍ, ແລະຍີ່ປຸ່ນໄດ້ຄົ້ນພົບປະເພດໃຫມ່ຂອງວັດສະດຸສັງເຄາະທີ່ເອີ້ນວ່າ ferroelectrics, ເຊິ່ງສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມຄົງທີ່ຂອງ piezoelectric ສູງກວ່າວັດຖຸທໍາມະຊາດຫຼາຍເທົ່າ. ນີ້ເຮັດໃຫ້ການຄົ້ນຄວ້າຢ່າງເຂັ້ມງວດເພື່ອພັດທະນາ barium titanate, ແລະຕໍ່ມານໍາ zirconate titanate, ວັດສະດຸທີ່ມີຄຸນສົມບັດສະເພາະສໍາລັບການນໍາໃຊ້ໂດຍສະເພາະ.

ຕົວຢ່າງທີ່ສໍາຄັນຂອງການນໍາໃຊ້ໄປເຊຍກັນ piezoelectric ໄດ້ຖືກພັດທະນາໂດຍຫ້ອງທົດລອງໂທລະສັບ Bell ຫຼັງຈາກສົງຄາມໂລກຄັ້ງທີສອງ. Frederick R. Lack, ເຮັດວຽກຢູ່ໃນພະແນກວິສະວະກໍາວິທະຍຸວິທະຍຸ,

ຂະບວນການປີ້ນກັບກັນ

Piezoelectricity ແມ່ນຄ່າໄຟຟ້າທີ່ສະສົມຢູ່ໃນວັດຖຸແຂງບາງຊະນິດ, ເຊັ່ນ: ໄປເຊຍກັນ, ເຊລາມິກ, ແລະສານຊີວະພາບເຊັ່ນ: ກະດູກແລະ DNA. ມັນແມ່ນການຕອບສະຫນອງຂອງວັດສະດຸເຫຼົ່ານີ້ຕໍ່ກັບຄວາມກົດດັນກົນຈັກທີ່ນໍາໃຊ້. ຄໍາວ່າ 'piezoelectricity' ມາຈາກຄໍາພາສາກະເຣັກ 'piezein' ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າ 'squeeze' ຫຼື 'press' ແລະ 'ēlektron' ຫມາຍຄວາມວ່າ 'ອໍາພັນ', ເປັນແຫຼ່ງວັດຖຸບູຮານຂອງຄ່າໄຟຟ້າ.

ຜົນ​ກະ​ທົບ piezoelectric ເປັນ​ຜົນ​ມາ​ຈາກ​ການ​ພົວ​ພັນ​ລະ​ຫວ່າງ electromechanical ເສັ້ນ​ຊື່​ລະ​ຫວ່າງ​ລັດ​ກົນ​ຈັກ​ແລະ​ໄຟ​ຟ້າ​ຂອງ​ວັດ​ສະ​ດຸ crystalline ກັບ symmetry inversion​. ມັນເປັນຂະບວນການປີ້ນກັບກັນ, ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າວັດສະດຸທີ່ສະແດງ piezoelectricity ຍັງສະແດງໃຫ້ເຫັນຜົນກະທົບ piezoelectric ປີ້ນກັບກັນ, ເຊິ່ງເປັນການຜະລິດພາຍໃນຂອງຄວາມເຄັ່ງຕຶງກົນຈັກທີ່ເກີດຈາກພາກສະຫນາມໄຟຟ້າທີ່ໃຊ້. ຕົວຢ່າງຂອງວັດສະດຸທີ່ສ້າງ piezoelectricity ທີ່ສາມາດວັດແທກໄດ້ປະກອບມີໄປເຊຍກັນ zirconate titanate ນໍາ. ເມື່ອໂຄງສ້າງສະຖິດຂອງໄປເຊຍກັນເຫຼົ່ານີ້ຖືກຜິດປົກກະຕິ, ພວກມັນກັບຄືນສູ່ມິຕິເດີມຂອງພວກເຂົາ, ແລະໃນທາງກັບກັນ, ເມື່ອພາກສະຫນາມໄຟຟ້າພາຍນອກຖືກນໍາໃຊ້, ພວກມັນປ່ຽນຂະຫນາດສະຖິດຂອງພວກເຂົາ, ຜະລິດຄື້ນ ultrasound.

ນັກຟິສິກຝຣັ່ງ Jacques ແລະ Pierre Curie ຄົ້ນພົບ piezoelectricity ໃນປີ 1880. ນັບຕັ້ງແຕ່ນັ້ນມາ, ມັນໄດ້ຖືກຂຸດຄົ້ນສໍາລັບຫຼາຍໆຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ເປັນປະໂຫຍດ, ລວມທັງການຜະລິດແລະການກວດພົບສຽງ, ການພິມ inkjet piezoelectric, ການຜະລິດໄຟຟ້າແຮງດັນສູງ, ເຄື່ອງກໍາເນີດໂມງ, ອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກ, microbalances, ຂັບ nozzles ultrasonic, ແລະ ultrafine ສຸມໃສ່ການປະກອບ optical. ມັນຍັງເປັນພື້ນຖານສໍາລັບການສະແກນກ້ອງຈຸລະທັດ probe, ເຊິ່ງສາມາດແກ້ໄຂຮູບພາບໃນລະດັບອະຕອມ. Piezoelectricity ຍັງຖືກໃຊ້ໃນລົດກະບະສຳລັບກີຕ້າທີ່ຂະຫຍາຍດ້ວຍລະບົບເອເລັກໂຕຼນິກ ແລະເຄື່ອງກະຕຸ້ນສຳລັບກອງກອງເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ທັນສະໄໝ.

Piezoelectricity ຍັງພົບເຫັນການໃຊ້ງານປະຈໍາວັນເຊັ່ນ: ການສ້າງ sparks ເພື່ອ ignite ອາຍແກັສໃນອຸປະກອນປຸງແຕ່ງອາຫານແລະຄວາມຮ້ອນ, torches, ແສງສະຫວ່າງຢາສູບ, ແລະອື່ນໆ. ຜົນກະທົບຂອງ pyroelectric, ໃນທີ່ວັດສະດຸສ້າງທ່າແຮງໄຟຟ້າໃນການຕອບສະຫນອງຕໍ່ການປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມ, ໄດ້ຖືກສຶກສາໂດຍ Carl Linnaeus, Franz Aepinus, ແລະ René Haüyໃນກາງສະຕະວັດທີ 18, ແຕ້ມກ່ຽວກັບຄວາມຮູ້ຂອງອໍາພັນ. Antoine César Becquerel ໄດ້ສ້າງຄວາມສໍາພັນລະຫວ່າງຄວາມກົດດັນກົນຈັກແລະຄ່າໄຟຟ້າ, ແຕ່ການທົດລອງພິສູດບໍ່ໄດ້.

ຜູ້ເຂົ້າຊົມພິພິທະພັນ Hunterian ໃນ Glasgow ສາມາດເບິ່ງ Piezo Crystal Curie Compensator, ການສະແດງຜົນຂອງ piezoelectric ໂດຍກົງໂດຍອ້າຍນ້ອງ Pierre ແລະ Jacques Curie. ການສົມທົບຄວາມຮູ້ຂອງເຂົາເຈົ້າກ່ຽວກັບ pyroelectricity ກັບຄວາມເຂົ້າໃຈຂອງໂຄງສ້າງໄປເຊຍກັນທີ່ຕິດພັນເຮັດໃຫ້ການຄາດຄະເນຂອງ pyroelectricity ແລະຄວາມສາມາດໃນການຄາດຄະເນພຶດຕິກໍາໄປເຊຍກັນໄດ້. ນີ້ໄດ້ຖືກສະແດງໃຫ້ເຫັນຜົນກະທົບຂອງໄປເຊຍກັນເຊັ່ນ: tourmaline, quartz, topaz, ້ໍາຕານອ້ອຍ, ແລະເກືອ Rochelle. Sodium ແລະ potassium tartrate tetrahydrate ແລະ quartz ຍັງສະແດງ piezoelectricity, ແລະແຜ່ນ piezoelectric ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອສ້າງແຮງດັນໃນເວລາທີ່ຜິດປົກກະຕິ. ການປ່ຽນແປງໃນຮູບຮ່າງນີ້ໄດ້ຖືກເວົ້າເກີນຈິງໂດຍ Curies ເພື່ອຄາດຄະເນຜົນກະທົບຂອງ piezoelectric ຂອງ converse. ຜົນ​ກະ​ທົບ converse ແມ່ນ deduced ທາງ​ຄະ​ນິດ​ສາດ​ຈາກ​ຫຼັກ​ການ​ອຸ​ຫະ​ພູມ​ພື້ນ​ຖານ​ໂດຍ Gabriel Lippmann ໃນ 1881​.

Curies ໄດ້ຢືນຢັນການມີຢູ່ຂອງຜົນກະທົບຂອງ converse ທັນທີ, ແລະສືບຕໍ່ໄດ້ຮັບຫຼັກຖານສະແດງປະລິມານຂອງການປີ້ນກັບກັນຢ່າງສົມບູນຂອງ electro-elasto-mechanical deformations ໃນໄປເຊຍກັນ piezoelectric. ສໍາລັບທົດສະວັດ, piezoelectricity ຍັງຄົງເປັນຄວາມຢາກຮູ້ຂອງຫ້ອງທົດລອງ, ແຕ່ວ່າມັນເປັນເຄື່ອງມືທີ່ສໍາຄັນໃນການຄົ້ນພົບ polonium ແລະ radium ໂດຍ Pierre ແລະ Marie Curie. ວຽກງານຂອງພວກເຂົາເພື່ອຄົ້ນຫາແລະກໍານົດໂຄງສ້າງໄປເຊຍກັນທີ່ສະແດງໃຫ້ເຫັນ piezoelectricity culminated ໃນການພິມເຜີຍແຜ່ຂອງ Woldemar Voigt's Lehrbuch der Kristallphysik (Textbook of Crystal Physics). ນີ້ໄດ້ອະທິບາຍຫ້ອງຮຽນໄປເຊຍກັນທໍາມະຊາດທີ່ມີຄວາມສາມາດ piezoelectricity ແລະກໍານົດຢ່າງເຂັ້ມງວດຄົງທີ່ piezoelectric ໂດຍໃຊ້ການວິເຄາະ tensor.

ການປະຕິບັດຕົວຈິງຂອງອຸປະກອນ piezoelectric, ເຊັ່ນ sonar, ໄດ້ຖືກພັດທະນາໃນລະຫວ່າງສົງຄາມໂລກຄັ້ງທີ XNUMX. ໃນປະເທດຝຣັ່ງ, Paul Langevin ແລະເພື່ອນຮ່ວມງານຂອງລາວໄດ້ພັດທະນາເຄື່ອງກວດຈັບເຮືອດໍານ້ໍາ ultrasonic. ເຄື່ອງກວດຈັບນີ້ປະກອບດ້ວຍຕົວປ່ຽນສັນຍານທີ່ເຮັດຈາກໄປເຊຍກັນ quartz ບາງໆຕິດໃສ່ແຜ່ນເຫຼັກຢ່າງລະມັດລະວັງ, ແລະ hydrophone ເພື່ອກວດຫາສຽງສະທ້ອນຄືນ. ໂດຍການສົ່ງກຳມະຈອນຄວາມຖີ່ສູງຈາກເຄື່ອງສົ່ງສັນຍານ ແລະວັດແທກເວລາທີ່ມັນໃຊ້ເພື່ອໄດ້ຍິນສຽງສະທ້ອນຂອງຄື້ນສຽງທີ່ໂດດອອກຈາກວັດຖຸ, ເຂົາເຈົ້າສາມາດຄິດໄລ່ໄລຍະຫ່າງຂອງວັດຖຸໄດ້. ພວກເຂົາໃຊ້ piezoelectricity ເພື່ອເຮັດໃຫ້ sonar ນີ້ປະສົບຜົນສໍາເລັດ. ໂຄງ​ການ​ນີ້​ໄດ້​ສ້າງ​ການ​ພັດ​ທະ​ນາ​ທີ່​ເຂັ້ມ​ແຂງ​ແລະ​ຄວາມ​ສົນ​ໃຈ​ໃນ​ອຸ​ປະ​ກອນ piezoelectric​, ແລະ​ໃນ​ໄລ​ຍະ​ທົດ​ສະ​ວັດ​ການ​ວັດ​ສະ​ດຸ piezoelectric ໃຫມ່​ແລະ​ຄໍາ​ຮ້ອງ​ສະ​ຫມັກ​ໃຫມ່​ສໍາ​ລັບ​ອຸ​ປະ​ກອນ​ການ​ເຫຼົ່າ​ນີ້​ໄດ້​ຮັບ​ການ​ຄົ້ນ​ພົບ​ແລະ​ພັດ​ທະ​ນາ​. ອຸປະກອນ piezoelectric

ແມ່ນຫຍັງເຮັດໃຫ້ Piezoelectricity?

ໃນພາກນີ້, ຂ້ອຍຈະຄົ້ນຫາຕົ້ນກໍາເນີດຂອງ piezoelectricity ແລະອຸປະກອນຕ່າງໆທີ່ສະແດງປະກົດການນີ້. ຂ້ອຍຈະເບິ່ງຄໍາພາສາກະເຣັກ 'piezein', ແຫຼ່ງວັດຖຸບູຮານຂອງຄ່າໄຟຟ້າ, ແລະຜົນກະທົບຂອງ pyroelectricity. ຂ້ອຍຍັງຈະສົນທະນາກ່ຽວກັບການຄົ້ນພົບຂອງ Pierre ແລະ Jacques Curie ແລະການພັດທະນາອຸປະກອນ piezoelectric ໃນສະຕະວັດທີ 20.

ພາສາເກຣັກ Piezein

Piezoelectricity ແມ່ນການສະສົມຂອງຄ່າໄຟຟ້າໃນວັດຖຸແຂງບາງຊະນິດ, ເຊັ່ນ: ໄປເຊຍກັນ, ເຊລາມິກ, ແລະສານຊີວະພາບເຊັ່ນ: ກະດູກແລະ DNA. ມັນເກີດມາຈາກການຕອບສະຫນອງຂອງວັດສະດຸເຫຼົ່ານີ້ຕໍ່ກັບຄວາມກົດດັນກົນຈັກທີ່ນໍາໃຊ້. ຄໍາວ່າ piezoelectricity ມາຈາກຄໍາພາສາກະເຣັກ "piezein", ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າ "ບີບຫຼືກົດ", ແລະ "ēlektron", ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າ "ອໍາພັນ", ແຫຼ່ງພະລັງງານວັດຖຸບູຮານ.

ຜົນ​ກະ​ທົບ piezoelectric ເປັນ​ຜົນ​ມາ​ຈາກ​ການ​ພົວ​ພັນ​ລະ​ຫວ່າງ electromechanical ເສັ້ນ​ຊື່​ລະ​ຫວ່າງ​ລັດ​ກົນ​ຈັກ​ແລະ​ໄຟ​ຟ້າ​ຂອງ​ວັດ​ສະ​ດຸ crystalline ກັບ symmetry inversion​. ມັນເປັນຂະບວນການປີ້ນກັບກັນ, ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າວັດສະດຸທີ່ສະແດງ piezoelectricity ຍັງສະແດງໃຫ້ເຫັນຜົນກະທົບ piezoelectric ປີ້ນກັບກັນ, ເຊິ່ງເປັນການຜະລິດພາຍໃນຂອງຄວາມເຄັ່ງຕຶງກົນຈັກທີ່ເກີດຈາກພາກສະຫນາມໄຟຟ້າທີ່ໃຊ້. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ໄປເຊຍກັນ zirconate titanate ຜະລິດ piezoelectricity ທີ່ສາມາດວັດແທກໄດ້ໃນເວລາທີ່ໂຄງສ້າງສະຖິດຂອງມັນແມ່ນ deformed ຈາກຂະຫນາດຕົ້ນສະບັບຂອງມັນ. ໃນທາງກັບກັນ, ໄປເຊຍກັນສາມາດປ່ຽນມິຕິສະຖິດຂອງພວກມັນໃນເວລາທີ່ພາກສະຫນາມໄຟຟ້າພາຍນອກຖືກນໍາໃຊ້, ເຊິ່ງເອີ້ນວ່າຜົນກະທົບ piezoelectric ປີ້ນກັບກັນແລະເປັນການຜະລິດຄື້ນຟອງ ultrasound.

ນັກຟິສິກຝຣັ່ງ Jacques ແລະ Pierre Curie ຄົ້ນພົບ piezoelectricity ໃນປີ 1880. ຜົນກະທົບ piezoelectric ໄດ້ຖືກຂຸດຄົ້ນສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ເປັນປະໂຫຍດຫຼາຍ, ລວມທັງການຜະລິດແລະການກວດສອບສຽງ, ການພິມ inkjet piezoelectric, ການຜະລິດໄຟຟ້າແຮງດັນສູງ, ເຄື່ອງກໍາເນີດໂມງ, ແລະອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກເຊັ່ນ microbalances. , ຂັບ nozzles ultrasonic, ແລະ ultrafine ສຸມໃສ່ການປະກອບ optical. ມັນຍັງເປັນພື້ນຖານຂອງການສະແກນກ້ອງຈຸລະທັດ probe, ເຊິ່ງສາມາດແກ້ໄຂຮູບພາບໃນຂະຫນາດຂອງປະລໍາມະນູ. Piezoelectricity ຍັງຖືກໃຊ້ໃນລົດກະບະສຳລັບກີຕ້າທີ່ຂະຫຍາຍດ້ວຍລະບົບເອເລັກໂຕຼນິກ ແລະເຄື່ອງກະຕຸ້ນສຳລັບກອງກອງເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ທັນສະໄໝ.

Piezoelectricity ພົບເຫັນການນໍາໃຊ້ປະຈໍາວັນ, ເຊັ່ນ: ການສ້າງ sparks ເພື່ອ ignite ອາຍແກັສໃນອຸປະກອນປຸງແຕ່ງອາຫານແລະຄວາມຮ້ອນ, torches, ຢາສູບ, ແລະອື່ນໆອີກ. ຜົນກະທົບຂອງ pyroelectric, ເຊິ່ງເປັນການສ້າງທ່າແຮງໄຟຟ້າເພື່ອຕອບສະຫນອງຕໍ່ການປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມ, ໄດ້ຖືກສຶກສາໂດຍ Carl Linnaeus ແລະ Franz Aepinus ໃນກາງສະຕະວັດທີ 18, ແຕ້ມກ່ຽວກັບຄວາມຮູ້ຂອງ René Haüy ແລະ Antoine César Becquerel, ຜູ້ທີ່ຕັ້ງຄວາມສໍາພັນລະຫວ່າງ. ຄວາມກົດດັນກົນຈັກແລະຄ່າໄຟຟ້າ. ການທົດລອງພິສູດບໍ່ໄດ້ສະຫຼຸບ.

ຢູ່ທີ່ພິພິທະພັນໃນ Scotland, ນັກທ່ອງທ່ຽວສາມາດເບິ່ງເຄື່ອງຊົດເຊີຍ piezo crystal Curie, ການສະແດງຜົນຂອງ piezoelectric ໂດຍກົງໂດຍອ້າຍນ້ອງ Pierre ແລະ Jacques Curie. ການລວມເອົາຄວາມຮູ້ຂອງເຂົາເຈົ້າກ່ຽວກັບ pyroelectricity ກັບຄວາມເຂົ້າໃຈຂອງໂຄງສ້າງໄປເຊຍກັນທີ່ຕິດພັນເຮັດໃຫ້ການຄາດຄະເນຂອງ pyroelectricity ແລະຄວາມສາມາດໃນການຄາດຄະເນພຶດຕິກໍາໄປເຊຍກັນໄດ້. ນີ້ໄດ້ຖືກສະແດງໃຫ້ເຫັນໂດຍຜົນກະທົບຂອງໄປເຊຍກັນເຊັ່ນ: tourmaline, quartz, topaz, ້ໍາຕານອ້ອຍ, ແລະເກືອ Rochelle. Sodium potassium tartrate tetrahydrate ແລະ quartz ຈາກເກືອ Rochelle ສະແດງໃຫ້ເຫັນ piezoelectricity, ແລະແຜ່ນ piezoelectric ສ້າງແຮງດັນໃນເວລາທີ່ຜິດປົກກະຕິ. ການ​ປ່ຽນ​ແປງ​ຮູບ​ຮ່າງ​ນີ້​ແມ່ນ​ເກີນ​ໄປ​ຫຼາຍ​ໃນ​ການ​ສາ​ທິດ Curies.

Curies ສືບຕໍ່ໄດ້ຮັບຫຼັກຖານທາງດ້ານປະລິມານຂອງການປີ້ນກັບກັນຢ່າງສົມບູນຂອງການຜິດປົກກະຕິ electro-elasto-mechanical ໃນໄປເຊຍກັນ piezoelectric. ສໍາລັບທົດສະວັດ, piezoelectricity ຍັງຄົງເປັນຄວາມຢາກຮູ້ຂອງຫ້ອງທົດລອງຈົນກ່ວາມັນໄດ້ກາຍເປັນເຄື່ອງມືທີ່ສໍາຄັນໃນການຄົ້ນພົບຂອງ polonium ແລະ radium ໂດຍ Pierre ແລະ Marie Curie. ວຽກງານຂອງພວກເຂົາເພື່ອຄົ້ນຫາແລະກໍານົດໂຄງສ້າງໄປເຊຍກັນທີ່ສະແດງໃຫ້ເຫັນ piezoelectricity culminated ໃນການພິມເຜີຍແຜ່ຂອງ Woldemar Voigt's Lehrbuch der Kristallphysik (Textbook of Crystal Physics). ນີ້ໄດ້ອະທິບາຍຫ້ອງຮຽນໄປເຊຍກັນທໍາມະຊາດທີ່ມີຄວາມສາມາດ piezoelectricity ແລະກໍານົດຢ່າງເຂັ້ມງວດຄົງທີ່ piezoelectric ຜ່ານການວິເຄາະ tensor.

ການປະຕິບັດການປະຕິບັດຂອງ piezoelectricity ນີ້ນໍາໄປສູ່ການພັດທະນາຂອງ sonar ໃນລະຫວ່າງສົງຄາມໂລກຄັ້ງທີ I. ໃນປະເທດຝຣັ່ງ, Paul Langevin ແລະເພື່ອນຮ່ວມງານຂອງລາວໄດ້ພັດທະນາເຄື່ອງກວດຈັບເຮືອດໍານ້ໍາ ultrasonic. ເຄື່ອງກວດຈັບປະກອບດ້ວຍເຄື່ອງສົ່ງສັນຍານທີ່ເຮັດຈາກໄປເຊຍກັນ quartz ບາງໆຕິດໃສ່ແຜ່ນເຫຼັກຢ່າງລະມັດລະວັງ, ເອີ້ນວ່າ hydrophone, ເພື່ອກວດຫາສຽງສະທ້ອນຄືນຫຼັງຈາກປ່ອຍກໍາມະຈອນທີ່ມີຄວາມຖີ່ສູງ. transducer ໄດ້ວັດແທກເວລາທີ່ມັນໃຊ້ເພື່ອຟັງສຽງສະທ້ອນຂອງຄື້ນສຽງທີ່ກະໂດດອອກຈາກວັດຖຸເພື່ອຄິດໄລ່ໄລຍະຫ່າງຂອງວັດຖຸ. ການນໍາໃຊ້ piezoelectricity ໃນ sonar ແມ່ນຜົນສໍາເລັດ, ແລະໂຄງການດັ່ງກ່າວໄດ້ສ້າງການພັດທະນາແລະຄວາມສົນໃຈໃນອຸປະກອນ piezoelectric ສໍາລັບທົດສະວັດ.

ວັດສະດຸ piezoelectric ໃໝ່ ແລະຄໍາຮ້ອງສະຫມັກໃຫມ່ສໍາລັບວັດສະດຸເຫຼົ່ານີ້ໄດ້ຖືກຂຸດຄົ້ນແລະພັດທະນາ, ແລະອຸປະກອນ piezoelectric ໄດ້ພົບເຫັນບ້ານໃນຫຼາຍໆດ້ານ, ເຊັ່ນ: ໄສ້ຕອງ phonograph ເຊລາມິກ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ການອອກແບບເຄື່ອງຫຼີ້ນງ່າຍແລະເຮັດສໍາລັບເຄື່ອງຫຼີ້ນບັນທຶກທີ່ມີລາຄາຖືກກວ່າແລະມີລາຄາຖືກກວ່າໃນການຮັກສາແລະງ່າຍຂຶ້ນ. ສ້າງ. ການພັດທະນາ

ແຫຼ່ງວັດຖຸບູຮານຂອງຄ່າໄຟຟ້າ

Piezoelectricity ແມ່ນ​ປະ​ລິ​ມານ​ໄຟ​ຟ້າ​ທີ່​ສະ​ສົມ​ໃນ​ວັດ​ສະ​ດຸ​ແຂງ​ບາງ​ຢ່າງ​, ເຊັ່ນ​: ໄປ​ເຊຍ​ກັນ​, ceramics​, ແລະ​ສານ​ຊີ​ວະ​ພາບ​ເຊັ່ນ​: ກະ​ດູກ​ແລະ DNA​. ມັນເກີດມາຈາກການຕອບສະຫນອງຂອງວັດສະດຸກັບຄວາມກົດດັນກົນຈັກທີ່ນໍາໃຊ້. ຄໍາວ່າ 'piezoelectricity' ມາຈາກຄໍາພາສາກະເຣັກ 'piezein', ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າ 'ບີບຫຼືກົດ', ແລະຄໍາວ່າ 'elektron', ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າ 'ອໍາພັນ', ແຫຼ່ງວັດຖຸບູຮານຂອງຄ່າໄຟຟ້າ.

ຜົນ​ກະ​ທົບ piezoelectric ເປັນ​ຜົນ​ມາ​ຈາກ​ການ​ພົວ​ພັນ​ລະ​ຫວ່າງ electromechanical ເສັ້ນ​ຊື່​ລະ​ຫວ່າງ​ລັດ​ກົນ​ຈັກ​ແລະ​ໄຟ​ຟ້າ​ຂອງ​ວັດ​ສະ​ດຸ crystalline ກັບ symmetry inversion​. ມັນເປັນຂະບວນການປີ້ນກັບກັນ, ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າວັດສະດຸທີ່ສະແດງ piezoelectricity ຍັງສະແດງໃຫ້ເຫັນຜົນກະທົບ piezoelectric ປີ້ນກັບກັນ, ເຊິ່ງເປັນການຜະລິດພາຍໃນຂອງຄວາມເຄັ່ງຕຶງກົນຈັກທີ່ເກີດຈາກພາກສະຫນາມໄຟຟ້າທີ່ໃຊ້. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ໄປເຊຍກັນ zirconate titanate ຜະລິດ piezoelectricity ທີ່ສາມາດວັດແທກໄດ້ໃນເວລາທີ່ໂຄງສ້າງສະຖິດຂອງມັນແມ່ນ deformed ຈາກຂະຫນາດຕົ້ນສະບັບຂອງມັນ. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ໃນເວລາທີ່ພາກສະຫນາມໄຟຟ້າພາຍນອກຖືກນໍາໃຊ້, ໄປເຊຍກັນໄດ້ປ່ຽນແປງຂະຫນາດສະຖິດຂອງເຂົາເຈົ້າໃນຜົນກະທົບ piezoelectric inverse, ການຜະລິດຄື້ນຟອງ ultrasound.

ຜົນກະທົບຂອງ piezoelectric ໄດ້ຖືກຄົ້ນພົບໃນປີ 1880 ໂດຍນັກຟິສິກຝຣັ່ງ Jacques ແລະ Pierre Curie. ມັນໄດ້ຖືກຂູດຮີດສໍາລັບຫຼາຍໆຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ເປັນປະໂຫຍດ, ລວມທັງການຜະລິດແລະການກວດສອບສຽງ, ການພິມ inkjet piezoelectric, ການຜະລິດໄຟຟ້າແຮງດັນສູງ, ເຄື່ອງກໍາເນີດໂມງ, ແລະອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກເຊັ່ນ microbalances ແລະຂັບ nozzles ultrasonic ສໍາລັບ ultrafine ສຸມໃສ່ການປະກອບ optical. ມັນຍັງເປັນພື້ນຖານສໍາລັບການສະແກນກ້ອງຈຸລະທັດ probe, ເຊິ່ງຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອແກ້ໄຂຮູບພາບກ່ຽວກັບຂະຫນາດຂອງອະຕອມ. Piezoelectricity ຍັງຖືກໃຊ້ໃນລົດກະບະສຳລັບກີຕ້າທີ່ຂະຫຍາຍດ້ວຍລະບົບເອເລັກໂຕຼນິກ ແລະເຄື່ອງກະຕຸ້ນສຳລັບກອງກອງເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ທັນສະໄໝ.

Piezoelectricity ພົບເຫັນການນໍາໃຊ້ປະຈໍາວັນໃນການສ້າງ sparks ເພື່ອ ignite ອາຍແກັສໃນອຸປະກອນປຸງແຕ່ງອາຫານແລະຄວາມຮ້ອນ, torches, ຢາສູບ, ແລະອື່ນໆອີກ. ຜົນກະທົບຂອງ pyroelectric, ເຊິ່ງເປັນການຜະລິດທ່າແຮງໄຟຟ້າເພື່ອຕອບສະຫນອງຕໍ່ການປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມ, ໄດ້ສຶກສາໂດຍ Carl Linnaeus ແລະ Franz Aepinus ໃນກາງສະຕະວັດທີ 18, ແຕ້ມກ່ຽວກັບຄວາມຮູ້ຂອງ René Haüy ແລະ Antoine César Becquerel ຜູ້ທີ່ຕັ້ງຄວາມສໍາພັນລະຫວ່າງກົນຈັກ. ຄວາມກົດດັນແລະຄ່າໄຟຟ້າ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ການທົດລອງຂອງເຂົາເຈົ້າພິສູດບໍ່ໄດ້.

ທັດສະນະຂອງ piezo crystal ແລະເຄື່ອງຊົດເຊີຍ Curie ຢູ່ພິພິທະພັນ Hunterian ໃນ Scotland ສະແດງໃຫ້ເຫັນຜົນກະທົບ piezoelectric ໂດຍກົງ. ມັນແມ່ນການເຮັດວຽກຂອງອ້າຍນ້ອງ Pierre ແລະ Jacques Curie ທີ່ຂຸດຄົ້ນແລະກໍານົດໂຄງສ້າງຂອງຜລຶກທີ່ສະແດງ piezoelectricity, ສິ້ນສຸດໃນການພິມເຜີຍແຜ່ຂອງ Woldemar Voigt's Lehrbuch der Kristallphysik (Textbook of Crystal Physics). ນີ້ໄດ້ອະທິບາຍຫ້ອງຮຽນໄປເຊຍກັນທໍາມະຊາດທີ່ມີຄວາມສາມາດ piezoelectricity ແລະກໍານົດຢ່າງເຂັ້ມງວດຄົງທີ່ piezoelectric ໂດຍຜ່ານການວິເຄາະ tensor, ອະນຸຍາດໃຫ້ສໍາລັບການປະຕິບັດຂອງອຸປະກອນ piezoelectric.

Sonar ໄດ້ຖືກພັດທະນາໃນລະຫວ່າງສົງຄາມໂລກຄັ້ງທີ່ XNUMX ໂດຍ Paul Langevin ຂອງຝຣັ່ງແລະເພື່ອນຮ່ວມງານຂອງລາວ, ຜູ້ທີ່ພັດທະນາເຄື່ອງກວດຈັບເຮືອດໍານ້ໍາ ultrasonic. ເຄື່ອງກວດຈັບປະກອບດ້ວຍເຄື່ອງສົ່ງສັນຍານທີ່ເຮັດຈາກໄປເຊຍກັນ quartz ບາງໆທີ່ຕິດໃສ່ແຜ່ນເຫຼັກຢ່າງລະມັດລະວັງ, ແລະ hydrophone ເພື່ອກວດຫາສຽງສະທ້ອນຄືນ. ໂດຍການສົ່ງກຳມະຈອນຄວາມຖີ່ສູງຈາກເຄື່ອງສົ່ງສັນຍານ ແລະວັດແທກເວລາທີ່ມັນໃຊ້ເພື່ອໄດ້ຍິນສຽງສະທ້ອນຂອງຄື້ນສຽງທີ່ໂດດອອກຈາກວັດຖຸ, ເຂົາເຈົ້າສາມາດຄິດໄລ່ໄລຍະທາງໄປຫາວັດຖຸໄດ້. ພວກເຂົາໃຊ້ piezoelectricity ເພື່ອເຮັດໃຫ້ sonar ນີ້ປະສົບຜົນສໍາເລັດ. ໂຄງ​ການ​ດັ່ງ​ກ່າວ​ໄດ້​ສ້າງ​ການ​ພັດ​ທະ​ນາ​ທີ່​ເຂັ້ມ​ແຂງ​ແລະ​ຄວາມ​ສົນ​ໃຈ​ໃນ​ອຸ​ປະ​ກອນ piezoelectric ສໍາ​ລັບ​ການ​ທົດ​ສະ​ວັດ​.

ໄຟຟ້າ Pyroelectric

Piezoelectricity ແມ່ນຄວາມສາມາດຂອງວັດສະດຸບາງຢ່າງທີ່ຈະສະສົມຄ່າໄຟຟ້າເພື່ອຕອບສະຫນອງຕໍ່ຄວາມກົດດັນທາງກົນຈັກ. ມັນ​ເປັນ​ການ​ພົວ​ພັນ​ລະ​ຫວ່າງ​ກົນ​ຈັກ​ແລະ​ລັດ​ໄຟ​ຟ້າ​ຂອງ​ວັດ​ສະ​ດຸ crystalline ກັບ symmetry inversion​. ຄໍາວ່າ "piezoelectricity" ແມ່ນມາຈາກຄໍາພາສາກະເຣັກ "piezein", ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າ "ບີບຫຼືກົດ", ແລະຄໍາພາສາກະເຣັກ "ēlektron", ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າ "ອໍາພັນ", ແຫຼ່ງພະລັງງານຂອງວັດຖຸບູຮານ.

ຜົນກະທົບ piezoelectric ໄດ້ຖືກຄົ້ນພົບໂດຍນັກຟິສິກຝຣັ່ງ Jacques ແລະ Pierre Curie ໃນປີ 1880. ມັນເປັນຂະບວນການປີ້ນກັບກັນ, ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າວັດສະດຸທີ່ສະແດງຜົນກະທົບ piezoelectric ຍັງສະແດງໃຫ້ເຫັນຜົນກະທົບ piezoelectric ປີ້ນກັບກັນ, ເຊິ່ງເປັນການຜະລິດພາຍໃນຂອງຄວາມເຄັ່ງຕຶງກົນຈັກທີ່ເກີດຈາກພາກສະຫນາມໄຟຟ້າທີ່ໃຊ້. ຕົວຢ່າງຂອງວັດສະດຸທີ່ສ້າງ piezoelectricity ທີ່ສາມາດວັດແທກໄດ້ປະກອບມີໄປເຊຍກັນ zirconate titanate ນໍາ. ເມື່ອໂຄງສ້າງສະຖິດຖືກຜິດປົກກະຕິ, ມັນຈະກັບຄືນສູ່ມິຕິເດີມຂອງມັນ. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ໃນເວລາທີ່ພາກສະຫນາມໄຟຟ້າພາຍນອກຖືກນໍາໃຊ້, ຜົນກະທົບ piezoelectric inverse ແມ່ນຜະລິດ, ເຮັດໃຫ້ການຜະລິດຂອງຄື້ນຟອງ ultrasound ໄດ້.

ຜົນກະທົບ piezoelectric ໄດ້ຖືກຂູດຮີດສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ເປັນປະໂຫຍດຫຼາຍ, ລວມທັງການຜະລິດແລະການຊອກຄົ້ນຫາສຽງ, ການພິມ inkjet piezoelectric, ການຜະລິດໄຟຟ້າແຮງດັນສູງ, ເຄື່ອງກໍາເນີດໂມງ, ແລະອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກເຊັ່ນ microbalances, nozzles ultrasonic ຂັບ, ແລະປະກອບ optical ສຸມໃສ່ ultrafine. ມັນຍັງເປັນພື້ນຖານສໍາລັບການສະແກນກ້ອງຈຸລະທັດ probe, ເຊິ່ງຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອແກ້ໄຂຮູບພາບກ່ຽວກັບຂະຫນາດຂອງປະລໍາມະນູ. Piezoelectricity ຍັງຖືກໃຊ້ໃນລົດກະບະສໍາລັບກີຕ້າທີ່ຂະຫຍາຍດ້ວຍເອເລັກໂຕຣນິກ, ແລະເຄື່ອງກະຕຸ້ນສໍາລັບ drums ເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ທັນສະໄຫມ.

Piezoelectricity ພົບເຫັນການນໍາໃຊ້ປະຈໍາວັນ, ເຊັ່ນ: ການສ້າງ sparks ເພື່ອ ignite ອາຍແກັສໃນອຸປະກອນປຸງແຕ່ງອາຫານແລະຄວາມຮ້ອນ, torches, ຢາສູບ, ແລະອື່ນໆອີກ. ຜົນກະທົບຂອງ pyroelectric, ເຊິ່ງເປັນການຜະລິດທ່າແຮງໄຟຟ້າເພື່ອຕອບສະຫນອງຕໍ່ການປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມ, ໄດ້ຖືກສຶກສາໂດຍ Carl Linnaeus ແລະ Franz Aepinus ໃນກາງສະຕະວັດທີ 18, ແຕ້ມກ່ຽວກັບຄວາມຮູ້ຂອງ René Haüy ແລະ Antoine César Becquerel, ຜູ້ທີ່ໄດ້ສ້າງຄວາມສໍາພັນ. ລະຫວ່າງຄວາມກົດດັນກົນຈັກແລະຄ່າໄຟຟ້າ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ການທົດລອງໄດ້ພິສູດບໍ່ໄດ້ແນ່ນອນ.

ທັດສະນະຂອງ piezo crystal ທີ່ພິພິທະພັນ Curie Compensator ໃນ Scotland ແມ່ນສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງຜົນກະທົບ piezoelectric ໂດຍກົງ. ອ້າຍນ້ອງ Pierre ແລະ Jacques Curie ໄດ້ລວມຄວາມຮູ້ຂອງເຂົາເຈົ້າກ່ຽວກັບ pyroelectricity ແລະຄວາມເຂົ້າໃຈຂອງເຂົາເຈົ້າກ່ຽວກັບໂຄງສ້າງໄປເຊຍກັນທີ່ຕິດພັນເພື່ອເຮັດໃຫ້ຄວາມເຂົ້າໃຈຂອງ pyroelectricity ແລະຄາດຄະເນພຶດຕິກໍາໄປເຊຍກັນໄດ້. ນີ້ໄດ້ຖືກສະແດງໃຫ້ເຫັນໃນຜົນກະທົບຂອງໄປເຊຍກັນເຊັ່ນ: tourmaline, quartz, topaz, ້ໍາຕານອ້ອຍ, ແລະເກືອ Rochelle. Sodium potassium tartrate tetrahydrate ແລະ quartz ໄດ້ຖືກພົບເຫັນເພື່ອສະແດງ piezoelectricity, ແລະແຜ່ນ piezoelectric ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອສ້າງແຮງດັນໃນເວລາທີ່ຜິດປົກກະຕິ. ນີ້ໄດ້ຖືກເວົ້າເກີນຈິງໂດຍ Curies ເພື່ອຄາດຄະເນຜົນກະທົບຂອງ piezoelectric converse. ຜົນ​ກະ​ທົບ converse ແມ່ນ deduced ທາງ​ຄະ​ນິດ​ສາດ​ໂດຍ​ຫຼັກ​ການ​ອຸນ​ຫະ​ພູມ​ພື້ນ​ຖານ​ໂດຍ Gabriel Lippmann ໃນ 1881​.

Curies ໄດ້ຢືນຢັນການມີຢູ່ຂອງຜົນກະທົບຂອງ converse ທັນທີ, ແລະສືບຕໍ່ໄດ້ຮັບຫຼັກຖານສະແດງປະລິມານຂອງການປີ້ນກັບກັນຢ່າງສົມບູນຂອງ electro-elasto-mechanical deformations ໃນໄປເຊຍກັນ piezoelectric. ໃນທົດສະວັດຕໍ່ມາ, piezoelectricity ຍັງຄົງເປັນຄວາມຢາກຮູ້ໃນຫ້ອງທົດລອງຈົນກ່ວາມັນກາຍເປັນເຄື່ອງມືທີ່ສໍາຄັນໃນການຄົ້ນພົບ polonium ແລະ radium ໂດຍ Pierre ແລະ Marie Curie. ວຽກງານຂອງພວກເຂົາເພື່ອຄົ້ນຫາແລະກໍານົດໂຄງສ້າງໄປເຊຍກັນທີ່ສະແດງໃຫ້ເຫັນ piezoelectricity culminated ໃນການພິມເຜີຍແຜ່ຂອງ Woldemar Voigt's Lehrbuch der Kristallphysik (Textbook of Crystal Physics).

ການພັດທະນາຂອງ sonar ແມ່ນຜົນສໍາເລັດ, ແລະໂຄງການດັ່ງກ່າວໄດ້ສ້າງການພັດທະນາຢ່າງເຂັ້ມງວດແລະຄວາມສົນໃຈໃນອຸປະກອນ piezoelectric. ໃນຫຼາຍທົດສະວັດຕໍ່ມາ, ວັດສະດຸ piezoelectric ໃຫມ່ແລະຄໍາຮ້ອງສະຫມັກໃຫມ່ສໍາລັບວັດສະດຸເຫຼົ່ານີ້ໄດ້ຖືກຂຸດຄົ້ນແລະພັດທະນາ. ອຸປະກອນ Piezoelectric ໄດ້ພົບເຫັນເຮືອນໃນຫຼາຍຂົງເຂດ, ເຊັ່ນ: ໄສ້ຕອງ phonograph ceramic, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ການອອກແບບເຄື່ອງຫຼີ້ນງ່າຍແລະສ້າງສໍາລັບເຄື່ອງຫຼີ້ນບັນທຶກທີ່ມີລາຄາຖືກກວ່າແລະມີລາຄາຖືກກວ່າທີ່ຈະຮັກສາແລະງ່າຍຕໍ່ການກໍ່ສ້າງ. ການ​ພັດ​ທະ​ນາ​ຂອງ transducers ultrasonic ອະ​ນຸ​ຍາດ​ໃຫ້​ສໍາ​ລັບ​ການ​ວັດ​ແທກ​ງ່າຍ​ຂອງ viscosity ແລະ elasticity ຂອງ​ນ​້​ໍ​າ​ແລະ​ຂອງ​ແຂງ​, ຜົນ​ອອກ​ມາ​ໃນ​ຄວາມ​ກ້າວ​ຫນ້າ​ຢ່າງ​ໃຫຍ່​ຫຼວງ​ໃນ​ການ​ຄົ້ນ​ຄວ້າ​ອຸ​ປະ​ກອນ​ການ​. ultrasonic time domain reflectometers ສົ່ງກໍາມະຈອນ ultrasonic ເຂົ້າໄປໃນອຸປະກອນການແລະການວັດແທກການສະທ້ອນແລະ discontinuities ເພື່ອຊອກຫາຂໍ້ບົກພ່ອງພາຍໃນວັດຖຸໂລຫະຫລໍ່ແລະແກນ, ການປັບປຸງຄວາມປອດໄພຂອງໂຄງສ້າງ.

ຫຼັງຈາກສົງຄາມໂລກຄັ້ງທີສອງ, ກຸ່ມຄົ້ນຄ້ວາເອກະລາດໃນສະຫະລັດ, ລັດເຊຍ, ແລະຍີ່ປຸ່ນໄດ້ຄົ້ນພົບປະເພດໃຫມ່ຂອງວັດສະດຸສັງເຄາະທີ່ເອີ້ນວ່າ ferroelectrics, ເຊິ່ງສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມຄົງທີ່ piezoelectric ທີ່ເປັນ.

ວັດສະດຸ Piezoelectric

ໃນພາກນີ້, ຂ້າພະເຈົ້າຈະປຶກສາຫາລືກ່ຽວກັບວັດສະດຸທີ່ສະແດງໃຫ້ເຫັນຜົນກະທົບຂອງ piezoelectric, ເຊິ່ງແມ່ນຄວາມສາມາດຂອງວັດສະດຸບາງຢ່າງທີ່ຈະສະສົມຄ່າໄຟຟ້າເພື່ອຕອບສະຫນອງຕໍ່ຄວາມກົດດັນທາງກົນຈັກ. ຂ້ອຍຈະເບິ່ງໄປເຊຍກັນ, ເຊລາມິກ, ຊີວະວິທະຍາ, ກະດູກ, DNA ແລະທາດໂປຼຕີນ, ແລະວິທີການທີ່ພວກມັນຕອບສະຫນອງຕໍ່ຜົນກະທົບຂອງ piezoelectric.

ໄປເຊຍກັນ

Piezoelectricity ແມ່ນຄວາມສາມາດຂອງວັດສະດຸບາງຢ່າງທີ່ຈະສະສົມຄ່າໄຟຟ້າເພື່ອຕອບສະຫນອງຕໍ່ຄວາມກົດດັນທາງກົນຈັກ. ຄໍາວ່າ piezoelectricity ແມ່ນມາຈາກຄໍາພາສາກະເຣັກ πιέζειν (piezein) ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າ 'squeeze' ຫຼື 'press' ແລະἤλεκτρον (ēlektron) ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າ 'ອໍາພັນ', ເປັນແຫຼ່ງວັດຖຸບູຮານຂອງຄ່າໄຟຟ້າ. ວັດສະດຸ Piezoelectric ປະກອບມີໄປເຊຍກັນ, ເຊລາມິກ, ຊີວະວິທະຍາ, ກະດູກ, DNA, ແລະທາດໂປຼຕີນ.

Piezoelectricity ແມ່ນປະຕິສໍາພັນຂອງເຄື່ອງກົນໄຟຟ້າເສັ້ນຊື່ລະຫວ່າງລັດກົນຈັກແລະໄຟຟ້າໃນວັດສະດຸ crystalline ກັບ symmetry inversion. ຜົນກະທົບນີ້ແມ່ນປີ້ນກັບກັນໄດ້, ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າວັດສະດຸທີ່ສະແດງ piezoelectricity ຍັງສະແດງໃຫ້ເຫັນຜົນກະທົບ piezoelectric ປີ້ນກັບກັນ, ເຊິ່ງເປັນການຜະລິດພາຍໃນຂອງຄວາມກົດດັນກົນຈັກທີ່ເກີດຈາກພາກສະຫນາມໄຟຟ້າທີ່ໃຊ້. ຕົວຢ່າງຂອງວັດສະດຸທີ່ສ້າງ piezoelectricity ທີ່ສາມາດວັດແທກໄດ້ປະກອບມີໄປເຊຍກັນ zirconate titanate ນໍາ, ເຊິ່ງສາມາດ deformed ກັບມິຕິຕົ້ນສະບັບຂອງເຂົາເຈົ້າຫຼືກົງກັນຂ້າມ, ປ່ຽນຂະຫນາດຄົງທີ່ຂອງເຂົາເຈົ້າໃນເວລາທີ່ພາກສະຫນາມໄຟຟ້າພາຍນອກຖືກນໍາໃຊ້. ອັນນີ້ແມ່ນເອີ້ນວ່າຜົນກະທົບ piezoelectric ປີ້ນກັບກັນ, ແລະຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຜະລິດຄື້ນຟອງ ultrasound.

ນັກຟີຊິກສາດຊາວຝຣັ່ງ Jacques ແລະ Pierre Curie ຄົ້ນພົບ piezoelectricity ໃນປີ 1880. ຜົນກະທົບ piezoelectric ໄດ້ຖືກຂູດຮີດສໍາລັບຫຼາຍໆຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ເປັນປະໂຫຍດ, ລວມທັງການຜະລິດແລະການກວດສອບສຽງ, ການພິມ inkjet piezoelectric, ການຜະລິດໄຟຟ້າແຮງດັນສູງ, ເຄື່ອງກໍາເນີດໂມງ, ແລະອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກເຊັ່ນ:. ເປັນ microbalances, ຂັບ nozzles ultrasonic, ແລະ ultrafine ສຸມໃສ່ການປະກອບ optical. ມັນຍັງເປັນພື້ນຖານສໍາລັບການສະແກນກ້ອງຈຸລະທັດ probe, ເຊິ່ງຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອແກ້ໄຂຮູບພາບກ່ຽວກັບຂະຫນາດຂອງອະຕອມ. Piezoelectric pickups ຍັງຖືກນໍາໃຊ້ໃນ guitars ຂະຫຍາຍເອເລັກໂຕຣນິກແລະ triggers ໃນ drums ເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ທັນສະໄຫມ.

Piezoelectricity ພົບເຫັນການນໍາໃຊ້ປະຈໍາວັນໃນການສ້າງ sparks ເພື່ອ ignite ອາຍແກັສໃນເຄື່ອງປຸງອາຫານແລະຄວາມຮ້ອນ, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບໃນ torches ແລະ cigarettes. ຜົນກະທົບຂອງ pyroelectric, ເຊິ່ງເປັນການສ້າງທ່າແຮງໄຟຟ້າເພື່ອຕອບສະຫນອງຕໍ່ການປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມ, ໄດ້ຖືກສຶກສາໂດຍ Carl Linnaeus ແລະ Franz Aepinus ໃນກາງສະຕະວັດທີ 18, ແຕ້ມກ່ຽວກັບຄວາມຮູ້ຈາກ René Haüy ແລະ Antoine César Becquerel, ຜູ້ທີ່ຕັ້ງຄວາມສໍາພັນລະຫວ່າງກົນຈັກ. ຄວາມກົດດັນແລະຄ່າໄຟຟ້າ. ການທົດລອງເພື່ອພິສູດທິດສະດີນີ້ບໍ່ໄດ້ສະຫຼຸບ.

ທັດສະນະຂອງ piezo ໄປເຊຍກັນຢູ່ໃນເຄື່ອງຊົດເຊີຍ Curie ຢູ່ພິພິທະພັນ Hunterian ໃນ Scotland ແມ່ນສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງຜົນກະທົບຂອງ piezoelectric ໂດຍກົງ. ອ້າຍນ້ອງ Pierre ແລະ Jacques Curie ໄດ້ລວມຄວາມຮູ້ຂອງເຂົາເຈົ້າກ່ຽວກັບ pyroelectricity ກັບຄວາມເຂົ້າໃຈຂອງໂຄງສ້າງໄປເຊຍກັນທີ່ຕິດພັນເພື່ອເຮັດໃຫ້ການຄາດຄະເນຂອງ pyroelectricity ໄດ້. ພວກເຂົາເຈົ້າສາມາດຄາດຄະເນພຶດຕິກໍາຂອງໄປເຊຍກັນແລະສະແດງໃຫ້ເຫັນຜົນກະທົບໃນໄປເຊຍກັນເຊັ່ນ: tourmaline, quartz, topaz, ້ໍາຕານອ້ອຍ, ແລະເກືອ Rochelle. Sodium potassium tartrate tetrahydrate ແລະ quartz ຍັງສະແດງ piezoelectricity. ແຜ່ນ piezoelectric ສ້າງແຮງດັນໃນເວລາທີ່ຜິດປົກກະຕິ; ການ​ປ່ຽນ​ແປງ​ຮູບ​ຮ່າງ​ແມ່ນ​ເກີນ​ໄປ​ຢ່າງ​ຫຼວງ​ຫຼາຍ​ໃນ​ການ​ສາ​ທິດ Curies '.

ພວກເຂົາເຈົ້າຍັງສາມາດຄາດຄະເນຜົນກະທົບ piezoelectric ຂອງ converse ແລະຄະນິດສາດ deduce ຫຼັກການພື້ນຖານ thermodynamic ທີ່ຢູ່ເບື້ອງຫຼັງມັນ. Gabriel Lippmann ໄດ້ເຮັດສິ່ງນີ້ໃນປີ 1881. Curies ໄດ້ຢືນຢັນທັນທີເຖິງການມີຢູ່ຂອງຜົນກະທົບຂອງ converse, ແລະສືບຕໍ່ໄດ້ຮັບຫຼັກຖານທາງດ້ານປະລິມານຂອງການປີ້ນກັບກັນຢ່າງສົມບູນຂອງ electro-elasto-mechanical deformations ໃນໄປເຊຍກັນ piezoelectric.

ສໍາລັບທົດສະວັດ, piezoelectricity ຍັງຄົງເປັນຄວາມຢາກຮູ້ຂອງຫ້ອງທົດລອງ, ແຕ່ວ່າມັນເປັນເຄື່ອງມືທີ່ສໍາຄັນໃນການຄົ້ນພົບ polonium ແລະ radium ໂດຍ Pierre ແລະ Marie Curie. ວຽກງານຂອງພວກເຂົາເພື່ອຄົ້ນຫາແລະກໍານົດໂຄງສ້າງຜລຶກທີ່ສະແດງໃຫ້ເຫັນ piezoelectricity culminated ໃນການພິມເຜີຍແຜ່ຂອງ Lehrbuch der Kristallphysik ຂອງ Woldemar Voigt (Textbook of Crystal Physics), ເຊິ່ງໄດ້ອະທິບາຍເຖິງຊັ້ນຮຽນໄປເຊຍກັນທໍາມະຊາດທີ່ມີຄວາມສາມາດໃນການ piezoelectricity ແລະກໍານົດຢ່າງເຂັ້ມງວດ piezoelectric analysis.

ການປະຕິບັດຕົວຈິງຂອງອຸປະກອນ piezoelectric ໃນ sonar ໄດ້ຖືກພັດທະນາໃນລະຫວ່າງສົງຄາມໂລກຄັ້ງທີ XNUMX. ໃນປະເທດຝຣັ່ງ, Paul Langevin ແລະເພື່ອນຮ່ວມງານຂອງລາວໄດ້ພັດທະນາເຄື່ອງກວດຈັບເຮືອດໍານ້ໍາ ultrasonic. ເຄື່ອງກວດຈັບນີ້ປະກອບດ້ວຍເຄື່ອງກວດຈັບຕົວແປທີ່ເຮັດຈາກໄປເຊຍກັນ quartz ບາງໆຕິດໃສ່ແຜ່ນເຫຼັກຢ່າງລະມັດລະວັງ, ເອີ້ນວ່າ hydrophone, ເພື່ອກວດຫາສຽງສະທ້ອນຄືນຫຼັງຈາກປ່ອຍກໍາມະຈອນທີ່ມີຄວາມຖີ່ສູງ. ໂດຍການວັດແທກເວລາທີ່ມັນໃຊ້ເພື່ອໄດ້ຍິນສຽງສະທ້ອນຂອງຄື້ນສຽງທີ່ໂດດອອກຈາກວັດຖຸ, ເຂົາເຈົ້າສາມາດຄິດໄລ່ໄລຍະທາງໄປຫາວັດຖຸໄດ້. ການນໍາໃຊ້ piezoelectricity ໃນ sonar ແມ່ນຜົນສໍາເລັດ, ແລະໂຄງການດັ່ງກ່າວໄດ້ສ້າງການພັດທະນາແລະຄວາມສົນໃຈໃນອຸປະກອນ piezoelectric ໃນໄລຍະທົດສະວັດ.

ເຄື່ອງປັ້ນດິນເຜົາ

ວັດສະດຸ Piezoelectric ແມ່ນຂອງແຂງທີ່ສະສົມຄ່າໄຟຟ້າເພື່ອຕອບສະຫນອງຕໍ່ຄວາມກົດດັນທາງກົນຈັກ. Piezoelectricity ແມ່ນມາຈາກຄໍາພາສາກະເຣັກ πιέζειν (piezein) ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າ 'squeeze' ຫຼື 'press' ແລະἤλεκτρον (ēlektron) ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າ 'ອໍາພັນ', ແຫຼ່ງວັດຖຸບູຮານຂອງຄ່າໄຟຟ້າ. ວັດສະດຸ piezoelectric ຖືກນໍາໃຊ້ໃນຫຼາຍໆຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ, ລວມທັງການຜະລິດແລະການກວດພົບສຽງ, ການພິມ inkjet piezoelectric, ແລະການຜະລິດໄຟຟ້າແຮງດັນສູງ.

ວັດສະດຸ piezoelectric ແມ່ນພົບເຫັນຢູ່ໃນໄປເຊຍກັນ, ເຊລາມິກ, ຊີວະວິທະຍາ, ກະດູກ, DNA, ແລະທາດໂປຼຕີນ. ເຊລາມິກແມ່ນວັດສະດຸ piezoelectric ທົ່ວໄປທີ່ສຸດທີ່ໃຊ້ໃນການນໍາໃຊ້ປະຈໍາວັນ. Ceramics ແມ່ນຜະລິດຈາກການປະສົມປະສານຂອງ oxides ໂລຫະ, ເຊັ່ນ lead zirconate titanate (PZT), ເຊິ່ງໄດ້ຮັບຄວາມຮ້ອນໃນອຸນຫະພູມສູງເພື່ອສ້າງເປັນແຂງ. ເຊລາມິກມີຄວາມທົນທານສູງແລະສາມາດທົນທານຕໍ່ອຸນຫະພູມແລະຄວາມກົດດັນທີ່ຮຸນແຮງ.

Piezoelectric ceramics ມີຫຼາຍການນໍາໃຊ້, ລວມທັງ:

• ສ້າງປະກາຍໄຟເພື່ອຈູດແກ໊ສສຳລັບເຄື່ອງປຸງອາຫານ ແລະເຄື່ອງເຮັດຄວາມຮ້ອນ ເຊັ່ນ: ໂຄມໄຟ ແລະໄຟໃສ່ຢາສູບ.
• ການສ້າງຄື້ນ ultrasound ສໍາລັບຮູບພາບທາງການແພດ.
•ການຜະລິດໄຟຟ້າແຮງດັນສູງສໍາລັບເຄື່ອງກໍາເນີດໂມງແລະອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກ.
•ສ້າງ microbalances ສໍາລັບການນໍາໃຊ້ໃນການຊັ່ງນໍ້າຫນັກທີ່ຊັດເຈນ.
•ການຂັບລົດ nozzles ultrasonic ສໍາລັບ ultrafine ສຸມໃສ່ການປະກອບ optical.
•ສ້າງພື້ນຖານສໍາລັບການສະແກນກ້ອງຈຸລະທັດ probe, ເຊິ່ງສາມາດແກ້ໄຂຮູບພາບກ່ຽວກັບຂະຫນາດຂອງປະລໍາມະນູ.
• Pickups ສໍາລັບ guitars ຂະຫຍາຍເອເລັກໂຕຣນິກແລະ triggers ສໍາລັບ drums ເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ທັນສະໄຫມ.

ເຄື່ອງປັ້ນດິນເຜົາ Piezoelectric ແມ່ນໃຊ້ໃນຫຼາຍຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ, ຈາກອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກເພື່ອການຖ່າຍຮູບທາງການແພດ. ພວກມັນມີຄວາມທົນທານສູງແລະສາມາດທົນກັບອຸນຫະພູມແລະຄວາມກົດດັນທີ່ຮຸນແຮງ, ເຮັດໃຫ້ມັນເຫມາະສົມສໍາລັບການນໍາໃຊ້ໃນອຸດສາຫະກໍາຕ່າງໆ.

ຊີວະວິທະຍາ

Piezoelectricity ແມ່ນຄວາມສາມາດຂອງວັດສະດຸບາງຢ່າງທີ່ຈະສະສົມຄ່າໄຟຟ້າເພື່ອຕອບສະຫນອງຕໍ່ຄວາມກົດດັນທາງກົນຈັກ. ມັນມາຈາກຄໍາພາສາກະເຣັກ 'piezein', ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າ 'ບີບຫຼືກົດ', ແລະ 'ēlektron' ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າ 'ອໍາພັນ', ແຫຼ່ງວັດຖຸບູຮານຂອງຄ່າໄຟຟ້າ.

ຊີວະວິທະຍາເຊັ່ນ: ກະດູກ, DNA, ແລະທາດໂປຼຕີນແມ່ນໃນບັນດາວັດສະດຸທີ່ສະແດງ piezoelectricity. ຜົນກະທົບນີ້ແມ່ນປີ້ນກັບກັນໄດ້, ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າວັດສະດຸທີ່ສະແດງ piezoelectricity ຍັງສະແດງໃຫ້ເຫັນຜົນກະທົບ piezoelectric ປີ້ນກັບກັນ, ເຊິ່ງເປັນການຜະລິດພາຍໃນຂອງຄວາມກົດດັນກົນຈັກທີ່ເກີດຈາກພາກສະຫນາມໄຟຟ້າທີ່ໃຊ້. ຕົວຢ່າງຂອງວັດສະດຸເຫຼົ່ານີ້ປະກອບມີໄປເຊຍກັນ zirconate titanate ນໍາ, ເຊິ່ງສ້າງ piezoelectricity ທີ່ສາມາດວັດແທກໄດ້ໃນເວລາທີ່ໂຄງສ້າງສະຖິດຂອງພວກມັນຖືກຜິດປົກກະຕິຈາກຂະຫນາດຕົ້ນສະບັບຂອງມັນ. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ໃນເວລາທີ່ພາກສະຫນາມໄຟຟ້າພາຍນອກຖືກນໍາໃຊ້, ໄປເຊຍກັນມີການປ່ຽນແປງຂະຫນາດຄົງທີ່, ການຜະລິດຄື້ນຟອງ ultrasound ຜ່ານຜົນກະທົບ piezoelectric ປີ້ນກັບກັນ.

ການຄົ້ນພົບຂອງ piezoelectricity ແມ່ນເຮັດໂດຍນັກຟິສິກຝຣັ່ງ Jacques ແລະ Pierre Curie ໃນປີ 1880. ນັບຕັ້ງແຕ່ນັ້ນມາ, ມັນໄດ້ຖືກຂຸດຄົ້ນສໍາລັບຫຼາຍໆຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ເປັນປະໂຫຍດ, ເຊັ່ນ:

•ການຜະລິດແລະການກວດພົບສຽງ
• ການພິມ inkjet Piezoelectric
• ການຜະລິດໄຟຟ້າແຮງດັນສູງ
• ເຄື່ອງກຳເນີດໂມງ
• ອຸ​ປະ​ກອນ​ເອ​ເລັກ​ໂຕຣ​ນິກ
• Microbalances
•ຂັບ nozzles ultrasonic
• ປະກອບ optical ສຸມໃສ່ ultrafine
• ເປັນພື້ນຖານຂອງການສະແກນກ້ອງຈຸລະທັດ
•ການແກ້ໄຂຮູບພາບໃນລະດັບຂອງປະລໍາມະນູ
• Pickups ໃນ guitars ຂະຫຍາຍເອເລັກໂຕຣນິກ
• Triggers ໃນ drums ເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ທັນສະໄຫມ

Piezoelectricity ຍັງຖືກໃຊ້ໃນເຄື່ອງໃຊ້ໃນຊີວິດປະຈໍາວັນເຊັ່ນ: ອຸປະກອນປຸງແຕ່ງອາຫານແລະຄວາມຮ້ອນ, ໄຟສາຍ, ຢາສູບ, ແລະອື່ນໆອີກ. ຜົນກະທົບຂອງ pyroelectric, ເຊິ່ງເປັນການຜະລິດທ່າແຮງໄຟຟ້າເພື່ອຕອບສະຫນອງຕໍ່ການປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມ, ໄດ້ຖືກສຶກສາໂດຍ Carl Linnaeus ແລະ Franz Aepinus ໃນກາງສະຕະວັດທີ 18. ໂດຍແຕ້ມກ່ຽວກັບຄວາມຮູ້ຂອງ René Haüy ແລະ Antoine César Becquerel, ພວກເຂົາເຈົ້າໄດ້ຕັ້ງຄວາມສໍາພັນລະຫວ່າງຄວາມກົດດັນກົນຈັກແລະຄ່າໄຟຟ້າ, ແຕ່ການທົດລອງຂອງເຂົາເຈົ້າພິສູດບໍ່ໄດ້.

ທັດສະນະຂອງ piezo crystal ໃນ Curie Compensator ຢູ່ພິພິທະພັນ Hunterian ໃນ Scotland ແມ່ນສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງຜົນກະທົບ piezoelectric ໂດຍກົງ. ອ້າຍນ້ອງ Pierre ແລະ Jacques Curie ໄດ້ລວມຄວາມຮູ້ຂອງເຂົາເຈົ້າກ່ຽວກັບ pyroelectricity ແລະຄວາມເຂົ້າໃຈຂອງເຂົາເຈົ້າກ່ຽວກັບໂຄງສ້າງໄປເຊຍກັນທີ່ຕິດພັນເພື່ອເຮັດໃຫ້ການຄາດຄະເນຂອງ pyroelectricity ແລະຄາດຄະເນພຶດຕິກໍາໄປເຊຍກັນໄດ້. ນີ້ໄດ້ຖືກສະແດງໃຫ້ເຫັນໂດຍຜົນກະທົບຂອງໄປເຊຍກັນເຊັ່ນ: tourmaline, quartz, topaz, ້ໍາຕານອ້ອຍ, ແລະເກືອ Rochelle. Sodium ແລະ potassium tartrate tetrahydrate ແລະ quartz ຍັງສະແດງ piezoelectricity, ແລະແຜ່ນ piezoelectric ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອສ້າງແຮງດັນໃນເວລາທີ່ຜິດປົກກະຕິ. ຜົນກະທົບນີ້ໄດ້ຖືກເວົ້າເກີນຈິງໂດຍ Curies ເພື່ອຄາດຄະເນຜົນກະທົບຂອງ piezoelectric ຂອງ converse. ຜົນ​ກະ​ທົບ converse ແມ່ນ deduced ທາງ​ຄະ​ນິດ​ສາດ​ຈາກ​ຫຼັກ​ການ​ອຸ​ຫະ​ພູມ​ພື້ນ​ຖານ​ໂດຍ Gabriel Lippmann ໃນ 1881​.

Curies ໄດ້ຢືນຢັນການມີຢູ່ຂອງຜົນກະທົບຂອງ converse ທັນທີ, ແລະສືບຕໍ່ໄດ້ຮັບຫຼັກຖານສະແດງປະລິມານຂອງການປີ້ນກັບກັນຢ່າງສົມບູນຂອງ electro-elasto-mechanical deformations ໃນໄປເຊຍກັນ piezoelectric. ສໍາລັບທົດສະວັດ, piezoelectricity ຍັງຄົງເປັນຄວາມຢາກຮູ້ຂອງຫ້ອງທົດລອງຈົນກ່ວາມັນໄດ້ກາຍເປັນເຄື່ອງມືທີ່ສໍາຄັນໃນການຄົ້ນພົບຂອງ polonium ແລະ radium ໂດຍ Pierre ແລະ Marie Curie. ວຽກງານຂອງພວກເຂົາເພື່ອຄົ້ນຫາແລະກໍານົດໂຄງສ້າງໄປເຊຍກັນທີ່ສະແດງໃຫ້ເຫັນ piezoelectricity culminated ໃນການພິມເຜີຍແຜ່ຂອງ Woldemar Voigt's 'Lehrbuch der Kristallphysik' (Textbook of Crystal Physics).

ກະດູກ

Piezoelectricity ແມ່ນຄວາມສາມາດຂອງວັດສະດຸບາງຢ່າງທີ່ຈະສະສົມຄ່າໄຟຟ້າເພື່ອຕອບສະຫນອງຕໍ່ຄວາມກົດດັນທາງກົນຈັກ. ກະ ດູກ ເປັນ ອຸ ປະ ກອນ ດັ່ງ ກ່າວ ທີ່ ສະ ແດງ ປະ ກົດ ການ ນີ້.

ກະດູກແມ່ນປະເພດຂອງຊີວະວິທະຍາທີ່ປະກອບດ້ວຍທາດໂປຼຕີນແລະແຮ່ທາດ, ລວມທັງ collagen, ທາດການຊຽມ, ແລະ phosphorus. ມັນເປັນ piezoelectric ຫຼາຍທີ່ສຸດຂອງວັດສະດຸຊີວະພາບທັງຫມົດ, ແລະມີຄວາມສາມາດໃນການສ້າງແຮງດັນໃນເວລາທີ່ຖືກຄວາມກົດດັນກົນຈັກ.

ຜົນກະທົບຂອງ piezoelectric ໃນກະດູກແມ່ນຜົນມາຈາກໂຄງສ້າງທີ່ເປັນເອກະລັກຂອງມັນ. ມັນປະກອບດ້ວຍເຄືອຂ່າຍຂອງເສັ້ນໃຍ collagen ທີ່ຝັງຢູ່ໃນ matrix ຂອງແຮ່ທາດ. ເມື່ອກະດູກຖືກຄວາມກົດດັນທາງກົນ, ເສັ້ນໃຍ collagen ເຄື່ອນທີ່, ເຮັດໃຫ້ແຮ່ທາດກາຍເປັນຂົ້ວແລະສ້າງຄ່າໄຟຟ້າ.

ຜົນກະທົບ piezoelectric ໃນກະດູກມີຈໍານວນຂອງການປະຕິບັດ. ມັນຖືກນໍາໃຊ້ໃນການຖ່າຍຮູບທາງການແພດ, ເຊັ່ນ ultrasound ແລະຮູບພາບ X-ray, ເພື່ອກວດພົບກະດູກຫັກຂອງກະດູກແລະຄວາມຜິດປົກກະຕິອື່ນໆ. ມັນຍັງຖືກນໍາໃຊ້ໃນເຄື່ອງຊ່ວຍຟັງກະດູກ, ເຊິ່ງໃຊ້ຜົນກະທົບ piezoelectric ເພື່ອປ່ຽນຄື້ນສຽງເປັນສັນຍານໄຟຟ້າທີ່ສົ່ງໂດຍກົງໄປຫາຫູພາຍໃນ.

ຜົນກະທົບ piezoelectric ໃນກະດູກຍັງຖືກນໍາໃຊ້ໃນການປູກຝັງ orthopedic, ເຊັ່ນ: ກະດູກທຽມແລະຂາທຽມ. ການປູກຝັງໃຊ້ຜົນກະທົບ piezoelectric ເພື່ອປ່ຽນພະລັງງານກົນຈັກເປັນພະລັງງານໄຟຟ້າ, ເຊິ່ງຫຼັງຈາກນັ້ນຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອພະລັງງານອຸປະກອນ.

ນອກຈາກນັ້ນ, ຜົນກະທົບ piezoelectric ໃນກະດູກແມ່ນໄດ້ຖືກຂຸດຄົ້ນເພື່ອນໍາໃຊ້ໃນການພັດທະນາການປິ່ນປົວທາງການແພດໃຫມ່. ຕົວຢ່າງ, ນັກຄົ້ນຄວ້າກໍາລັງສືບສວນການນໍາໃຊ້ piezoelectricity ເພື່ອກະຕຸ້ນການເຕີບໂຕຂອງກະດູກແລະສ້ອມແປງເນື້ອເຍື່ອທີ່ເສຍຫາຍ.

ໂດຍລວມແລ້ວ, ຜົນກະທົບ piezoelectric ໃນກະດູກເປັນປະກົດການທີ່ຫນ້າສົນໃຈທີ່ມີລະດັບຄວາມກ້ວາງຂອງການນໍາໃຊ້ປະຕິບັດໄດ້. ມັນຖືກນໍາໃຊ້ໃນຫຼາຍໆຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທາງການແພດແລະເຕັກໂນໂລຢີ, ແລະກໍາລັງຖືກຂຸດຄົ້ນເພື່ອນໍາໃຊ້ໃນການພັດທະນາການປິ່ນປົວໃຫມ່.

DNA

Piezoelectricity ແມ່ນຄວາມສາມາດຂອງວັດສະດຸບາງຢ່າງທີ່ຈະສະສົມຄ່າໄຟຟ້າເພື່ອຕອບສະຫນອງຕໍ່ຄວາມກົດດັນທາງກົນຈັກ. DNA ແມ່ນອຸປະກອນຫນຶ່ງທີ່ສະແດງໃຫ້ເຫັນຜົນກະທົບນີ້. DNA ເປັນໂມເລກຸນທາງຊີວະພາບທີ່ພົບເຫັນຢູ່ໃນທຸກສິ່ງມີຊີວິດແລະປະກອບດ້ວຍສີ່ຖານ nucleotide: adenine (A), guanine (G), cytosine (C), ແລະ thymine (T).

DNA ແມ່ນໂມເລກຸນທີ່ຊັບຊ້ອນທີ່ສາມາດໃຊ້ເພື່ອສ້າງຄ່າໄຟຟ້າເມື່ອຖືກຄວາມກົດດັນທາງກົນຈັກ. ນີ້ແມ່ນເນື່ອງມາຈາກຄວາມຈິງທີ່ວ່າໂມເລກຸນ DNA ແມ່ນປະກອບດ້ວຍສອງສາຍຂອງ nucleotides ທີ່ຖືຮ່ວມກັນໂດຍພັນທະບັດ hydrogen. ເມື່ອພັນທະບັດເຫຼົ່ານີ້ຖືກແຍກ, ຄ່າໄຟຟ້າແມ່ນຜະລິດ.

ຜົນກະທົບ piezoelectric ຂອງ DNA ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ໃນຫຼາຍໆຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ, ລວມທັງ:

• ການຜະລິດໄຟຟ້າສໍາລັບການປູກຝັງທາງການແພດ
• ກວດຫາ ແລະ ວັດແທກກຳລັງກົນຈັກໃນເຊລ
• ພັດທະນາເຊັນເຊີ nanoscale
•ການສ້າງ biosensors ສໍາລັບລໍາດັບ DNA
• ການສ້າງຄື້ນ ultrasound ສໍາລັບການຖ່າຍຮູບ

ຜົນ​ກະ​ທົບ piezoelectric ຂອງ DNA ຍັງ​ຖືກ​ຄົ້ນ​ຫາ​ສໍາ​ລັບ​ການ​ນໍາ​ໃຊ້​ທີ່​ເປັນ​ໄປ​ໄດ້​ຂອງ​ຕົນ​ໃນ​ການ​ພັດ​ທະ​ນາ​ຂອງ​ວັດ​ສະ​ດຸ​ໃຫມ່​, ເຊັ່ນ nanowires ແລະ nanotubes​. ວັດສະດຸເຫຼົ່ານີ້ສາມາດນຳໃຊ້ໄດ້ຫຼາຍປະເພດ, ລວມທັງການເກັບຮັກສາພະລັງງານ ແລະ ການຮັບຮູ້.

ຜົນ​ກະ​ທົບ piezoelectric ຂອງ DNA ໄດ້​ຮັບ​ການ​ສຶກ​ສາ​ຢ່າງ​ກວ້າງ​ຂວາງ​ແລະ​ໄດ້​ຖືກ​ພົບ​ເຫັນ​ວ່າ​ມີ​ຄວາມ​ອ່ອນ​ໄຫວ​ສູງ​ກັບ​ຄວາມ​ກົດ​ດັນ​ກົນ​ຈັກ​. ນີ້ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນເຄື່ອງມືທີ່ມີຄຸນຄ່າສໍາລັບນັກຄົ້ນຄວ້າແລະວິສະວະກອນທີ່ກໍາລັງຊອກຫາການພັດທະນາວັດສະດຸແລະເຕັກໂນໂລຢີໃຫມ່.

ສະຫຼຸບແລ້ວ, DNA ແມ່ນວັດສະດຸທີ່ສະແດງໃຫ້ເຫັນຜົນກະທົບຂອງ piezoelectric, ເຊິ່ງເປັນຄວາມສາມາດໃນການສະສົມຂອງຄ່າໄຟຟ້າເພື່ອຕອບສະຫນອງຕໍ່ຄວາມກົດດັນທາງກົນຈັກ. ຜົນກະທົບນີ້ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ໃນຫຼາຍໆຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ, ລວມທັງການປູກຝັງທາງການແພດ, ເຊັນເຊີ nanoscale, ແລະການຈັດລໍາດັບ DNA. ມັນຍັງໄດ້ຖືກຂຸດຄົ້ນສໍາລັບການນໍາໃຊ້ທ່າແຮງຂອງມັນໃນການພັດທະນາວັດສະດຸໃຫມ່, ເຊັ່ນ nanowires ແລະ nanotubes.

ທາດໂປຼຕີນ

Piezoelectricity ແມ່ນຄວາມສາມາດຂອງວັດສະດຸທີ່ແນ່ນອນເພື່ອສະສົມຄ່າໄຟຟ້າເພື່ອຕອບສະຫນອງຕໍ່ຄວາມກົດດັນທາງກົນຈັກ. ວັດສະດຸ piezoelectric, ເຊັ່ນທາດໂປຼຕີນ, ໄປເຊຍກັນ, ເຊລາມິກ, ແລະຊີວະພາບເຊັ່ນ: ກະດູກແລະ DNA, ສະແດງໃຫ້ເຫັນຜົນກະທົບນີ້. ທາດໂປຼຕີນ, ໂດຍສະເພາະ, ເປັນອຸປະກອນການ piezoelectric ເປັນເອກະລັກ, ຍ້ອນວ່າເຂົາເຈົ້າໄດ້ຖືກປະກອບດ້ວຍໂຄງສ້າງສະລັບສັບຊ້ອນຂອງອາຊິດ amino ທີ່ສາມາດ deformed ເພື່ອສ້າງຄ່າໄຟຟ້າ.

ທາດໂປຼຕີນແມ່ນປະເພດທີ່ອຸດົມສົມບູນທີ່ສຸດຂອງວັດສະດຸ piezoelectric, ແລະພວກມັນຖືກພົບເຫັນຢູ່ໃນຫຼາຍຮູບແບບ. ພວກມັນສາມາດພົບໄດ້ໃນຮູບແບບຂອງ enzymes, ຮໍໂມນ, ແລະພູມຕ້ານທານ, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບໃນຮູບແບບຂອງທາດໂປຼຕີນຈາກໂຄງສ້າງເຊັ່ນ collagen ແລະ keratin. ທາດໂປຼຕີນຍັງຖືກພົບເຫັນຢູ່ໃນຮູບແບບຂອງທາດໂປຼຕີນຈາກກ້າມຊີ້ນ, ເຊິ່ງມີຄວາມຮັບຜິດຊອບຕໍ່ການຫົດຕົວຂອງກ້າມຊີ້ນແລະການຜ່ອນຄາຍ.

ຜົນກະທົບ piezoelectric ຂອງທາດໂປຼຕີນແມ່ນຍ້ອນຄວາມຈິງທີ່ວ່າພວກມັນປະກອບດ້ວຍໂຄງສ້າງທີ່ສັບສົນຂອງອາຊິດ amino. ເມື່ອອາຊິດ amino ເຫຼົ່ານີ້ຜິດປົກກະຕິ, ພວກມັນສ້າງຄ່າໄຟຟ້າ. ຫຼັງ​ຈາກ​ນັ້ນ​ຄ່າ​ໄຟ​ຟ້າ​ນີ້​ສາ​ມາດ​ຖືກ​ນໍາ​ໃຊ້​ເພື່ອ​ພະ​ລັງ​ງານ​ຂອງ​ອຸ​ປະ​ກອນ​ທີ່​ຫຼາກ​ຫຼາຍ​, ເຊັ່ນ​: ເຊັນ​ເຊີ​ແລະ actuators​.

ທາດໂປຼຕີນຍັງຖືກນໍາໃຊ້ໃນຫຼາຍໆຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທາງການແພດ. ຕົວຢ່າງ, ພວກມັນຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອກວດພົບການມີທາດໂປຼຕີນບາງຢ່າງໃນຮ່າງກາຍ, ເຊິ່ງສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອກວດຫາພະຍາດຕ່າງໆ. ພວກມັນຍັງຖືກໃຊ້ເພື່ອກວດຫາການປະກົດຕົວຂອງເຊື້ອແບັກທີເຣັຍ ແລະໄວຣັສບາງຊະນິດ, ເຊິ່ງສາມາດໃຊ້ເພື່ອກວດຫາການຕິດເຊື້ອໄດ້.

ທາດໂປຼຕີນຍັງຖືກນໍາໃຊ້ໃນຫຼາຍໆຄໍາຮ້ອງສະຫມັກອຸດສາຫະກໍາ. ຕົວຢ່າງ, ພວກມັນຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອສ້າງເຊັນເຊີແລະຕົວກະຕຸ້ນສໍາລັບຂະບວນການອຸດສາຫະກໍາຕ່າງໆ. ພວກເຂົາເຈົ້າຍັງຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອສ້າງວັດສະດຸທີ່ສາມາດນໍາໃຊ້ໃນການກໍ່ສ້າງເຮືອບິນແລະຍານພາຫະນະອື່ນໆ.

ສະຫລຸບລວມແລ້ວ, ທາດໂປຼຕີນແມ່ນວັດສະດຸ piezoelectric ເປັນເອກະລັກທີ່ສາມາດນໍາໃຊ້ໄດ້ໃນຫຼາຍໆດ້ານ. ພວກມັນປະກອບດ້ວຍໂຄງສ້າງທີ່ສັບສົນຂອງອາຊິດ amino ທີ່ສາມາດບິດເບືອນເພື່ອສ້າງຄ່າໄຟຟ້າ, ແລະພວກມັນຖືກນໍາໃຊ້ໃນຫຼາຍໆດ້ານທາງການແພດແລະອຸດສາຫະກໍາ.

ການຂຸດຄົ້ນພະລັງງານດ້ວຍ piezoelectricity

ໃນພາກນີ້, ຂ້າພະເຈົ້າຈະສົນທະນາວິທີການ piezoelectricity ສາມາດນໍາໃຊ້ເພື່ອເກັບກ່ຽວພະລັງງານ. ຂ້າພະເຈົ້າຈະຊອກຫາຢູ່ໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຕ່າງໆຂອງ piezoelectricity, ຈາກການພິມ inkjet piezoelectric ກັບເຄື່ອງກໍາເນີດໂມງແລະ microbalances. ຂ້າ​ພະ​ເຈົ້າ​ຍັງ​ຈະ​ໄດ້​ຮັບ​ການ​ສໍາ​ຫຼວດ​ປະ​ຫວັດ​ສາດ​ຂອງ piezoelectricity, ຈາກ​ການ​ຄົ້ນ​ພົບ​ຂອງ​ຕົນ​ໂດຍ Pierre Curie ກັບ​ການ​ນໍາ​ໃຊ້​ໃນ​ສົງ​ຄາມ​ໂລກ​ຄັ້ງ​ທີ​ສອງ. ສຸດທ້າຍ, ຂ້າພະເຈົ້າຈະສົນທະນາສະຖານະການໃນປະຈຸບັນຂອງອຸດສາຫະກໍາ piezoelectric ແລະທ່າແຮງສໍາລັບການຂະຫຍາຍຕົວຕື່ມອີກ.

Piezoelectric Inkjet ການພິມ

Piezoelectricity ແມ່ນຄວາມສາມາດຂອງວັດສະດຸບາງຢ່າງທີ່ຈະສ້າງຄ່າໄຟຟ້າເພື່ອຕອບສະຫນອງຕໍ່ຄວາມກົດດັນທາງກົນຈັກ. ຄໍາວ່າ 'piezoelectricity' ແມ່ນມາຈາກຄໍາພາສາກະເຣັກ 'piezein' (ເພື່ອບີບຫຼືກົດ) ແລະ 'elektron' (ອໍາພັນ), ແຫຼ່ງພະລັງງານໄຟຟ້າບູຮານ. ວັດສະດຸ Piezoelectric, ເຊັ່ນ: ໄປເຊຍກັນ, ເຊລາມິກ, ແລະຊີວະພາບເຊັ່ນ: ກະດູກແລະ DNA, ຖືກນໍາໃຊ້ໃນຫຼາຍໆຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ.

Piezoelectricity ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຜະລິດໄຟຟ້າແຮງດັນສູງ, ເປັນເຄື່ອງກໍາເນີດໂມງ, ໃນອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກ, ແລະ microbalances. ມັນຍັງຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຂັບ nozzles ultrasonic ແລະປະກອບ optical ສຸມໃສ່ ultrafine. ການພິມ inkjet Piezoelectric ເປັນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ນິຍົມຂອງເຕັກໂນໂລຊີນີ້. ນີ້ແມ່ນປະເພດຂອງການພິມທີ່ໃຊ້ໄປເຊຍກັນ piezoelectric ເພື່ອສ້າງການສັ່ນສະເທືອນຄວາມຖີ່ສູງ, ເຊິ່ງຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຂັບ droplets ຂອງຫມຶກໃສ່ຫນ້າ.

ການຄົ້ນພົບຂອງ piezoelectricity ມີວັນທີກັບຄືນໄປບ່ອນ 1880, ໃນເວລາທີ່ນັກຟິສິກຝຣັ່ງ Jacques ແລະ Pierre Curie ຄົ້ນພົບຜົນກະທົບ. ນັບຕັ້ງແຕ່ນັ້ນມາ, ຜົນກະທົບ piezoelectric ໄດ້ຖືກຂຸດຄົ້ນສໍາລັບການນໍາໃຊ້ທີ່ເປັນປະໂຫຍດຫຼາຍຊະນິດ. Piezoelectricity ຖືກນໍາໃຊ້ໃນເຄື່ອງໃຊ້ປະຈໍາວັນເຊັ່ນ: ອຸປະກອນປຸງອາຫານແລະອາຍແກັສຄວາມຮ້ອນ, torches, ຢາສູບ, ແລະ pickups ໃນ guitars ຂະຫຍາຍເອເລັກໂຕຣນິກແລະ triggers ໃນ drums ເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ທັນສະໄຫມ.

Piezoelectricity ຍັງຖືກນໍາໃຊ້ໃນການຄົ້ນຄວ້າວິທະຍາສາດ. ມັນ​ເປັນ​ພື້ນ​ຖານ​ສໍາ​ລັບ​ການ scanning probe microscopes​, ທີ່​ຖືກ​ນໍາ​ໃຊ້​ເພື່ອ​ແກ້​ໄຂ​ຮູບ​ພາບ​ໃນ​ຂະ​ຫນາດ​ຂອງ​ປະ​ລໍາ​ມະ​ນູ​. ມັນຍັງຖືກໃຊ້ໃນເຄື່ອງສະທ້ອນແສງຂອງໂດເມນເວລາ ultrasonic, ເຊິ່ງສົ່ງກໍາມະຈອນ ultrasonic ເຂົ້າໄປໃນວັດສະດຸແລະວັດແທກການສະທ້ອນເພື່ອກວດພົບຄວາມບໍ່ສອດຄ່ອງແລະຊອກຫາຂໍ້ບົກພ່ອງພາຍໃນວັດຖຸໂລຫະແລະຫີນ.

ການພັດທະນາອຸປະກອນແລະວັດສະດຸ piezoelectric ໄດ້ຖືກຂັບເຄື່ອນໂດຍຄວາມຕ້ອງການຂອງການປະຕິບັດທີ່ດີກວ່າແລະຂະບວນການຜະລິດທີ່ງ່າຍຂຶ້ນ. ໃນສະຫະລັດອາເມລິກາ, ການພັດທະນາຂອງໄປເຊຍກັນ quartz ສໍາລັບການນໍາໃຊ້ທາງການຄ້າໄດ້ເປັນປັດໃຈສໍາຄັນໃນການຂະຫຍາຍຕົວຂອງອຸດສາຫະກໍາ piezoelectric. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ຜູ້ຜະລິດຍີ່ປຸ່ນສາມາດແບ່ງປັນຂໍ້ມູນຢ່າງໄວວາແລະພັດທະນາຄໍາຮ້ອງສະຫມັກໃຫມ່, ນໍາໄປສູ່ການຂະຫຍາຍຕົວຢ່າງໄວວາໃນຕະຫຼາດຍີ່ປຸ່ນ.

Piezoelectricity ໄດ້ປະຕິວັດວິທີທີ່ພວກເຮົາໃຊ້ພະລັງງານ, ຈາກລາຍການປະຈໍາວັນເຊັ່ນ: ໄຟມ້າໄປຫາການຄົ້ນຄວ້າວິທະຍາສາດກ້າວຫນ້າ. ມັນເປັນເທກໂນໂລຍີທີ່ມີຄວາມຫລາກຫລາຍທີ່ເຮັດໃຫ້ພວກເຮົາສາມາດຄົ້ນຫາແລະພັດທະນາວັດສະດຸແລະຄໍາຮ້ອງສະຫມັກໃຫມ່, ແລະມັນຈະສືບຕໍ່ເປັນສ່ວນຫນຶ່ງທີ່ສໍາຄັນຂອງຊີວິດຂອງພວກເຮົາສໍາລັບປີຂ້າງຫນ້າ.

ການຜະລິດໄຟຟ້າແຮງດັນສູງ

Piezoelectricity ແມ່ນຄວາມສາມາດຂອງວັດສະດຸແຂງບາງຢ່າງທີ່ຈະສະສົມຄ່າໄຟຟ້າເພື່ອຕອບສະຫນອງຕໍ່ຄວາມກົດດັນທາງກົນຈັກ. ຄໍາວ່າ 'piezoelectricity' ແມ່ນມາຈາກຄໍາພາສາກະເຣັກ 'piezein' ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າ 'squeeze' ຫຼື 'press' ແລະ 'ēlektron' ຫມາຍຄວາມວ່າ 'ອໍາພັນ', ແຫຼ່ງວັດຖຸບູຮານຂອງຄ່າໄຟຟ້າ. Piezoelectricity ແມ່ນປະຕິສໍາພັນຂອງເຄື່ອງກົນໄຟຟ້າເສັ້ນຊື່ລະຫວ່າງລັດກົນຈັກແລະໄຟຟ້າໃນວັດສະດຸ crystalline ກັບ symmetry inversion.

ຜົນກະທົບ piezoelectric ແມ່ນຂະບວນການປີ້ນກັບກັນ; ວັດສະດຸທີ່ສະແດງ piezoelectricity ຍັງສະແດງໃຫ້ເຫັນຜົນກະທົບ piezoelectric ປີ້ນກັບກັນ, ການຜະລິດພາຍໃນຂອງຄວາມເຄັ່ງຕຶງກົນຈັກທີ່ເປັນຜົນມາຈາກພາກສະຫນາມໄຟຟ້າທີ່ໃຊ້. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ໄປເຊຍກັນ zirconate titanate ຜະລິດ piezoelectricity ທີ່ສາມາດວັດແທກໄດ້ໃນເວລາທີ່ໂຄງສ້າງສະຖິດຂອງມັນແມ່ນ deformed ຈາກຂະຫນາດຕົ້ນສະບັບຂອງມັນ. ໃນທາງກັບກັນ, ໄປເຊຍກັນສາມາດປ່ຽນມິຕິສະຖິດຂອງພວກມັນໃນເວລາທີ່ພາກສະຫນາມໄຟຟ້າພາຍນອກຖືກນໍາໃຊ້, ປະກົດການທີ່ເອີ້ນວ່າຜົນກະທົບ piezoelectric ປີ້ນກັບກັນ, ເຊິ່ງຖືກນໍາໃຊ້ໃນການຜະລິດຄື້ນຟອງ ultrasound.

ຜົນກະທົບ piezoelectric ຖືກນໍາໃຊ້ໃນຫຼາຍໆຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ, ລວມທັງການຜະລິດໄຟຟ້າແຮງດັນສູງ. ອຸປະກອນການ piezoelectric ຖືກນໍາໃຊ້ໃນການຜະລິດແລະການຊອກຄົ້ນຫາສຽງ, ໃນການພິມ inkjet piezoelectric, ໃນເຄື່ອງກໍາເນີດໂມງ, ໃນອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກ, ໃນ microbalances, ໃນ nozzles ultrasonic ຂັບ, ແລະໃນ ultrafine ສຸມໃສ່ການປະກອບ optical.

Piezoelectricity ຍັງຖືກນໍາໃຊ້ໃນການນໍາໃຊ້ປະຈໍາວັນ, ເຊັ່ນ: ການສ້າງ sparks ເພື່ອ ignite ອາຍແກັສໃນເຄື່ອງປຸງອາຫານແລະຄວາມຮ້ອນ, ໃນ torches, ຢາສູບ, ແລະອຸປະກອນຜົນກະທົບ pyroelectric, ເຊິ່ງສ້າງທ່າແຮງໄຟຟ້າໃນການຕອບສະຫນອງຕໍ່ການປ່ຽນແປງອຸນຫະພູມ. ຜົນກະທົບນີ້ໄດ້ຖືກສຶກສາໂດຍ Carl Linnaeus ແລະ Franz Aepinus ໃນກາງສະຕະວັດທີ 18, ແຕ້ມກ່ຽວກັບຄວາມຮູ້ຈາກ René Haüy ແລະ Antoine César Becquerel, ຜູ້ທີ່ສະແດງຄວາມສໍາພັນລະຫວ່າງຄວາມກົດດັນກົນຈັກແລະຄ່າໄຟຟ້າ, ເຖິງແມ່ນວ່າການທົດລອງຂອງພວກເຂົາພິສູດບໍ່ໄດ້ແນ່ນອນ.

ຄວາມຮູ້ລວມຂອງ pyroelectricity ແລະຄວາມເຂົ້າໃຈຂອງໂຄງສ້າງໄປເຊຍກັນທີ່ຕິດພັນເຮັດໃຫ້ການຄາດຄະເນຂອງ pyroelectricity ແລະຄວາມສາມາດໃນການຄາດຄະເນພຶດຕິກໍາໄປເຊຍກັນ. ນີ້ໄດ້ຖືກສະແດງໃຫ້ເຫັນໂດຍຜົນກະທົບຂອງໄປເຊຍກັນເຊັ່ນ: tourmaline, quartz, topaz, ້ໍາຕານອ້ອຍ, ແລະເກືອ Rochelle. Sodium potassium tartrate tetrahydrate ແລະ quartz ຍັງສະແດງ piezoelectricity, ແລະແຜ່ນ piezoelectric ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອສ້າງແຮງດັນໃນເວລາທີ່ຜິດປົກກະຕິ. ນີ້ໄດ້ຖືກເວົ້າເກີນຈິງໃນການສະແດງຂອງ Curies ຂອງຜົນກະທົບ piezoelectric ໂດຍກົງ.

ອ້າຍນ້ອງ Pierre ແລະ Jacques Curie ສືບຕໍ່ໄດ້ຮັບຫຼັກຖານທາງດ້ານປະລິມານຂອງການປີ້ນກັບກັນຢ່າງສົມບູນຂອງການຜິດປົກກະຕິ electro-elasto-mechanical ໃນໄປເຊຍກັນ piezoelectric. ສໍາລັບທົດສະວັດ, piezoelectricity ຍັງຄົງເປັນຄວາມຢາກຮູ້ຂອງຫ້ອງທົດລອງ, ແຕ່ວ່າມັນເປັນເຄື່ອງມືທີ່ສໍາຄັນໃນການຄົ້ນພົບ polonium ແລະ radium ໂດຍ Pierre ແລະ Marie Curie. ວຽກງານຂອງພວກເຂົາເພື່ອຄົ້ນຫາແລະກໍານົດໂຄງສ້າງຜລຶກທີ່ສະແດງໃຫ້ເຫັນ piezoelectricity culminated ໃນການພິມເຜີຍແຜ່ຂອງ Lehrbuch der Kristallphysik ຂອງ Woldemar Voigt (Textbook of Crystal Physics), ເຊິ່ງໄດ້ອະທິບາຍເຖິງຊັ້ນຮຽນໄປເຊຍກັນທໍາມະຊາດທີ່ມີຄວາມສາມາດໃນການ piezoelectricity ແລະກໍານົດຢ່າງເຂັ້ມງວດ piezoelectric analysis.

ການປະຕິບັດຕົວຈິງຂອງອຸປະກອນ piezoelectric ໄດ້ເລີ່ມຕົ້ນດ້ວຍການພັດທະນາຂອງ sonar ໃນລະຫວ່າງສົງຄາມໂລກຄັ້ງທີ XNUMX. ໃນປະເທດຝຣັ່ງ, Paul Langevin ແລະເພື່ອນຮ່ວມງານຂອງລາວໄດ້ພັດທະນາເຄື່ອງກວດຈັບ submarine ultrasonic. ເຄື່ອງກວດຈັບປະກອບດ້ວຍເຄື່ອງສົ່ງສັນຍານທີ່ເຮັດຈາກໄປເຊຍກັນ quartz ບາງໆທີ່ຕິດໃສ່ແຜ່ນເຫຼັກຢ່າງລະມັດລະວັງ, ແລະ hydrophone ເພື່ອກວດຫາສຽງສະທ້ອນຄືນ. ໂດຍການສົ່ງກຳມະຈອນຄວາມຖີ່ສູງຈາກເຄື່ອງສົ່ງສັນຍານ ແລະວັດແທກເວລາທີ່ມັນໃຊ້ເພື່ອໄດ້ຍິນສຽງສະທ້ອນຂອງຄື້ນສຽງທີ່ໂດດອອກຈາກວັດຖຸ, ເຂົາເຈົ້າສາມາດຄິດໄລ່ໄລຍະຫ່າງຂອງວັດຖຸໄດ້. ພວກເຂົາເຈົ້າໄດ້ນໍາໃຊ້ piezoelectricity ເພື່ອເຮັດໃຫ້ sonar ປະສົບຜົນສໍາເລັດ, ແລະໂຄງການດັ່ງກ່າວໄດ້ສ້າງການພັດທະນາຢ່າງເຂັ້ມງວດແລະຄວາມສົນໃຈໃນອຸປະກອນ piezoelectric ໃນໄລຍະທົດສະວັດຕໍ່ໄປ.

ວັດສະດຸ piezoelectric ໃໝ່ ແລະຄໍາຮ້ອງສະຫມັກໃຫມ່ສໍາລັບວັດສະດຸເຫຼົ່ານີ້ໄດ້ຖືກຂຸດຄົ້ນແລະພັດທະນາ. ອຸປະກອນ Piezoelectric ໄດ້ພົບເຫັນເຮືອນໃນຫຼາຍໆດ້ານ, ເຊັ່ນ: ໄສ້ຕອງ phonograph ເຊລາມິກ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ການອອກແບບເຄື່ອງຫຼີ້ນງ່າຍແລະເຮັດສໍາລັບເຄື່ອງຫຼີ້ນບັນທຶກທີ່ມີລາຄາຖືກກວ່າ, ທີ່ຖືກຕ້ອງກວ່າ, ລາຄາຖືກກວ່າໃນການຮັກສາແລະງ່າຍຕໍ່ການສ້າງ. ການ​ພັດ​ທະ​ນາ​ຂອງ transducers ultrasonic ອະ​ນຸ​ຍາດ​ໃຫ້​ສໍາ​ລັບ​ການ​ງ່າຍ​ຂອງ​ການ​ວັດ​ແທກ​ຄວາມ​ຫນືດ​ແລະ elasticity ຂອງ​ນ​້​ໍ​າ​ແລະ​ຂອງ​ແຂງ​, ຜົນ​ໃຫ້​ເກີດ​ຄວາມ​ກ້າວ​ຫນ້າ​ອັນ​ໃຫຍ່​ຫຼວງ​ໃນ​ການ​ຄົ້ນ​ຄວ້າ​ອຸ​ປະ​ກອນ​ການ​. ultrasonic time domain reflectometers ສົ່ງກໍາມະຈອນ ultrasonic ເຂົ້າໄປໃນອຸປະກອນການແລະການວັດແທກການສະທ້ອນແລະ discontinuities ເພື່ອຊອກຫາຂໍ້ບົກພ່ອງພາຍໃນວັດຖຸໂລຫະຫລໍ່ແລະແກນ, ການປັບປຸງຄວາມປອດໄພຂອງໂຄງສ້າງ.

ສົງຄາມໂລກຄັ້ງທີ XNUMX ໄດ້ເຫັນກຸ່ມຄົ້ນຄວ້າເອກະລາດໃນສະຫະລັດ, ຣັດເຊຍ, ແລະຍີ່ປຸ່ນຄົ້ນພົບວັດສະດຸສັງເຄາະຊັ້ນໃຫມ່ທີ່ເອີ້ນວ່າ fer.

ເຄື່ອງກໍາເນີດໂມງ

Piezoelectricity ແມ່ນຄວາມສາມາດຂອງວັດສະດຸບາງຢ່າງທີ່ຈະສະສົມຄ່າໄຟຟ້າເພື່ອຕອບສະຫນອງຕໍ່ຄວາມກົດດັນທາງກົນຈັກ. ປະກົດການນີ້ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອສ້າງຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ເປັນປະໂຫຍດຈໍານວນຫນຶ່ງ, ລວມທັງເຄື່ອງກໍາເນີດໂມງ. ເຄື່ອງກໍາເນີດໂມງແມ່ນອຸປະກອນທີ່ໃຊ້ piezoelectricity ເພື່ອສ້າງສັນຍານໄຟຟ້າທີ່ມີກໍານົດເວລາທີ່ຊັດເຈນ.

ເຄື່ອງກໍາເນີດໂມງແມ່ນໃຊ້ໃນຫຼາຍໆຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ, ເຊັ່ນໃນຄອມພິວເຕີ, ໂທລະຄົມ, ແລະລະບົບຍານຍົນ. ພວກມັນຍັງຖືກໃຊ້ໃນອຸປະກອນທາງການແພດ, ເຊັ່ນເຄື່ອງກະຕຸ້ນຈັງຫວະ, ເພື່ອຮັບປະກັນເວລາທີ່ຖືກຕ້ອງຂອງສັນຍານໄຟຟ້າ. ເຄື່ອງກໍາເນີດໂມງຍັງຖືກນໍາໃຊ້ໃນອຸດສາຫະກໍາອັດຕະໂນມັດແລະຫຸ່ນຍົນ, ບ່ອນທີ່ກໍານົດເວລາທີ່ຊັດເຈນແມ່ນຈໍາເປັນ.

ຜົນ​ກະ​ທົບ piezoelectric ແມ່ນ​ອີງ​ໃສ່​ການ​ຕິດ​ຕໍ່​ພົວ​ພັນ electromechanical ເສັ້ນ​ລະ​ຫວ່າງ​ລັດ​ກົນ​ຈັກ​ແລະ​ໄຟ​ຟ້າ​ໃນ​ວັດ​ສະ​ດຸ crystalline ກັບ symmetry inversion​. ຜົນກະທົບນີ້ແມ່ນປີ້ນກັບກັນໄດ້, ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າວັດສະດຸທີ່ສະແດງ piezoelectricity ຍັງສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມເຄັ່ງຕຶງຂອງກົນຈັກໃນເວລາທີ່ພາກສະຫນາມໄຟຟ້າຖືກນໍາໃຊ້. ອັນນີ້ແມ່ນເອີ້ນວ່າຜົນກະທົບ piezoelectric ປີ້ນກັບກັນແລະຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຜະລິດຄື້ນຟອງ ultrasound.

ເຄື່ອງຜະລິດໂມງໃຊ້ຜົນກະທົບ piezoelectric ປີ້ນກັບກັນນີ້ເພື່ອສ້າງສັນຍານໄຟຟ້າທີ່ມີໄລຍະເວລາທີ່ຊັດເຈນ. ອຸປະກອນການ piezoelectric ແມ່ນ deformed ໂດຍພາກສະຫນາມໄຟຟ້າ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ມັນສັ່ນສະເທືອນໃນຄວາມຖີ່ສະເພາະໃດຫນຶ່ງ. ການສັ່ນສະເທືອນນີ້ຈະຖືກປ່ຽນເປັນສັນຍານໄຟຟ້າ, ເຊິ່ງຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອສ້າງສັນຍານກໍານົດເວລາທີ່ຊັດເຈນ.

ເຄື່ອງກໍາເນີດໂມງຖືກນໍາໃຊ້ໃນຫຼາຍໆຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ, ຈາກອຸປະກອນການແພດໄປສູ່ອັດຕະໂນມັດອຸດສາຫະກໍາ. ພວກເຂົາເຈົ້າມີຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖື, ຖືກຕ້ອງ, ແລະງ່າຍຕໍ່ການນໍາໃຊ້, ເຮັດໃຫ້ພວກເຂົາເປັນທາງເລືອກທີ່ນິຍົມສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຈໍານວນຫຼາຍ. Piezoelectricity ແມ່ນສ່ວນຫນຶ່ງທີ່ສໍາຄັນຂອງເຕັກໂນໂລຢີທີ່ທັນສະໄຫມ, ແລະເຄື່ອງກໍາເນີດໂມງແມ່ນພຽງແຕ່ຫນຶ່ງໃນການນໍາໃຊ້ຈໍານວນຫຼາຍຂອງປະກົດການນີ້.

ອຸ​ປະ​ກອນ​ເອ​ເລັກ​ໂຕຣ​ນິກ

Piezoelectricity ແມ່ນຄວາມສາມາດຂອງວັດສະດຸແຂງບາງຢ່າງທີ່ຈະສະສົມຄ່າໄຟຟ້າເພື່ອຕອບສະຫນອງຕໍ່ຄວາມກົດດັນທາງກົນຈັກ. ປະກົດການນີ້, ເອີ້ນວ່າຜົນກະທົບ piezoelectric, ຖືກນໍາໃຊ້ໃນອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ຫຼາກຫຼາຍ, ຈາກ pickups ໃນ guitars ຂະຫຍາຍເອເລັກໂຕຣນິກເພື່ອ triggers ໃນ drums ເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ທັນສະໄຫມ.

Piezoelectricity ແມ່ນມາຈາກຄໍາພາສາກະເຣັກ πιέζειν (piezein) ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າ "ບີບ" ຫຼື "ກົດ" ແລະἤλεκτρον (ēlektron) ຫມາຍຄວາມວ່າ "ອໍາພັນ", ແຫຼ່ງວັດຖຸບູຮານຂອງຄ່າໄຟຟ້າ. ວັດສະດຸ piezoelectric ແມ່ນໄປເຊຍກັນ, ເຊລາມິກ, ແລະຊີວະວິທະຍາເຊັ່ນ: ໂປຣຕີນຂອງກະດູກແລະ DNA, ເຊິ່ງສະແດງໃຫ້ເຫັນຜົນກະທົບຂອງ piezoelectric.

ຜົນ​ກະ​ທົບ piezoelectric ແມ່ນ​ການ​ພົວ​ພັນ​ລະ​ຫວ່າງ electromechanical ເປັນ​ເສັ້ນ​ລະ​ຫວ່າງ​ລັດ​ກົນ​ຈັກ​ແລະ​ໄຟ​ຟ້າ​ໃນ​ວັດ​ສະ​ດຸ​ໄປ​ເຊຍ​ກັນ​ກັບ symmetry inversion​. ມັນເປັນຂະບວນການປີ້ນກັບກັນ, ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າວັດສະດຸທີ່ສະແດງໃຫ້ເຫັນຜົນກະທົບ piezoelectric ຍັງສະແດງໃຫ້ເຫັນຜົນກະທົບ piezoelectric ປີ້ນກັບກັນ, ຊຶ່ງເປັນການຜະລິດພາຍໃນຂອງຄວາມກົດດັນກົນຈັກທີ່ເກີດຈາກພາກສະຫນາມໄຟຟ້ານໍາໃຊ້. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ໄປເຊຍກັນ zirconate titanate ຜະລິດ piezoelectricity ທີ່ສາມາດວັດແທກໄດ້ໃນເວລາທີ່ໂຄງສ້າງສະຖິດຂອງມັນແມ່ນ deformed ຈາກຂະຫນາດຕົ້ນສະບັບຂອງມັນ. ໃນທາງກັບກັນ, ໄປເຊຍກັນສາມາດປ່ຽນມິຕິສະຖິດຂອງພວກມັນໃນເວລາທີ່ພາກສະຫນາມໄຟຟ້າພາຍນອກຖືກນໍາໃຊ້, ປະກົດການທີ່ເອີ້ນວ່າຜົນກະທົບ piezoelectric ປີ້ນກັບກັນ, ເຊິ່ງຖືກນໍາໃຊ້ໃນການຜະລິດຄື້ນຟອງ ultrasound.

ການຄົ້ນພົບຂອງ piezoelectricity ແມ່ນໃຫ້ສິນເຊື່ອກັບນັກຟິສິກຝຣັ່ງ Pierre ແລະ Jacques Curie, ຜູ້ທີ່ສະແດງໃຫ້ເຫັນຜົນກະທົບ piezoelectric ໂດຍກົງໃນປີ 1880. ຄວາມຮູ້ລວມຂອງເຂົາເຈົ້າກ່ຽວກັບ pyroelectricity ແລະຄວາມເຂົ້າໃຈຂອງໂຄງສ້າງໄປເຊຍກັນທີ່ຕິດພັນເຮັດໃຫ້ການຄາດຄະເນຂອງຜົນກະທົບ pyroelectric ໄດ້, ແລະຄວາມສາມາດໃນການຄາດຄະເນ. ພຶດຕິກໍາຂອງຜລຶກໄດ້ຖືກສະແດງໃຫ້ເຫັນດ້ວຍຜົນກະທົບຂອງໄປເຊຍກັນເຊັ່ນ: tourmaline, quartz, topaz, ້ໍາຕານອ້ອຍ, ແລະເກືອ Rochelle.

Piezoelectricity ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ໃນຫຼາຍໆຄໍາຮ້ອງສະຫມັກປະຈໍາວັນ, ເຊັ່ນ: ການສ້າງ sparks ເພື່ອ ignite ອາຍແກັສໃນເຄື່ອງປຸງອາຫານແລະຄວາມຮ້ອນ, ໄຟສາຍ, ຢາສູບ, ແລະອຸປະກອນຜົນກະທົບ pyroelectric ທີ່ສ້າງທ່າແຮງໄຟຟ້າໃນການຕອບສະຫນອງຕໍ່ການປ່ຽນແປງອຸນຫະພູມ. ນີ້ໄດ້ຖືກສຶກສາໂດຍ Carl Linnaeus ແລະ Franz Aepinus ໃນກາງສະຕະວັດທີ 18, ແຕ້ມກ່ຽວກັບຄວາມຮູ້ຈາກ René Haüy ແລະ Antoine César Becquerel, ຜູ້ທີ່ຕັ້ງຄວາມສໍາພັນລະຫວ່າງຄວາມກົດດັນກົນຈັກແລະຄ່າໄຟຟ້າ. ແນວໃດກໍ່ຕາມ, ການທົດລອງໄດ້ພິສູດບໍ່ໄດ້ຜົນ, ຈົນກ່ວາທັດສະນະຂອງ piezo crystal ຢູ່ພິພິທະພັນ Curie compensator ໃນ Scotland ໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນຜົນກະທົບ piezoelectric ໂດຍກົງໂດຍອ້າຍນ້ອງ Curie.

Piezoelectricity ຖືກນໍາໃຊ້ໃນອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ຫຼາກຫຼາຍ, ຈາກ pickup ໃນ guitars ຂະຫຍາຍເອເລັກໂຕຣນິກເພື່ອ triggers ໃນ drums ເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ທັນສະໄຫມ. ມັນຍັງຖືກນໍາໃຊ້ໃນການຜະລິດແລະການກວດຫາສຽງ, ການພິມ inkjet piezoelectric, ການຜະລິດໄຟຟ້າແຮງດັນສູງ, ເຄື່ອງກໍາເນີດໂມງ, microbalances, ຂັບ nozzles ultrasonic, ແລະປະກອບ optical ສຸມໃສ່ ultrafine. Piezoelectricity ຍັງເປັນພື້ນຖານສໍາລັບການສະແກນກ້ອງຈຸລະທັດ probe, ເຊິ່ງຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອແກ້ໄຂຮູບພາບໃນລະດັບອະຕອມ.

ຍອດເງິນຈຸລະພາກ

Piezoelectricity ແມ່ນຄວາມສາມາດຂອງວັດສະດຸແຂງບາງຢ່າງທີ່ຈະສະສົມຄ່າໄຟຟ້າເພື່ອຕອບສະຫນອງຕໍ່ຄວາມກົດດັນທາງກົນຈັກ. Piezoelectricity ແມ່ນມາຈາກຄໍາພາສາກະເຣັກ πιέζειν (piezein), ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າ "ບີບ" ຫຼື "ກົດ", ແລະἤλεκτρον (ēlektron), ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າ "ອໍາພັນ", ເປັນແຫຼ່ງວັດຖຸບູຮານຂອງຄ່າໄຟຟ້າ.

Piezoelectricity ຖືກນໍາໃຊ້ໃນຫຼາຍໆຄໍາຮ້ອງສະຫມັກປະຈໍາວັນ, ເຊັ່ນ: ການສ້າງ sparks ເພື່ອ ignite ອາຍແກັສສໍາລັບການປຸງແຕ່ງອາຫານແລະອຸປະກອນຄວາມຮ້ອນ, torches, ແສງສະຫວ່າງຢາສູບ, ແລະອື່ນໆ. ມັນຍັງຖືກນໍາໃຊ້ໃນການຜະລິດແລະການກວດພົບສຽງ, ແລະໃນການພິມ inkjet piezoelectric.

Piezoelectricity ຍັງຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຜະລິດໄຟຟ້າແຮງດັນສູງ, ແລະເປັນພື້ນຖານຂອງເຄື່ອງກໍາເນີດໂມງແລະອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກເຊັ່ນ microbalances. Piezoelectricity ຍັງຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຂັບ nozzles ultrasonic ແລະປະກອບ optical ສຸມໃສ່ ultrafine.

ການຄົ້ນພົບຂອງ piezoelectricity ແມ່ນໃຫ້ສິນເຊື່ອກັບນັກຟິສິກຝຣັ່ງ Jacques ແລະ Pierre Curie ໃນປີ 1880. ອ້າຍນ້ອງ Curie ໄດ້ລວມຄວາມຮູ້ຂອງເຂົາເຈົ້າກ່ຽວກັບ pyroelectricity ແລະຄວາມເຂົ້າໃຈຂອງເຂົາເຈົ້າກ່ຽວກັບໂຄງສ້າງໄປເຊຍກັນເພື່ອເຮັດໃຫ້ເກີດແນວຄວາມຄິດຂອງ piezoelectricity. ພວກເຂົາເຈົ້າສາມາດຄາດຄະເນພຶດຕິກໍາຂອງໄປເຊຍກັນແລະສະແດງໃຫ້ເຫັນຜົນກະທົບໃນໄປເຊຍກັນເຊັ່ນ: tourmaline, quartz, topaz, ້ໍາຕານອ້ອຍ, ແລະເກືອ Rochelle.

ຜົນກະທົບ piezoelectric ໄດ້ຖືກຂຸດຄົ້ນສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ເປັນປະໂຫຍດ, ລວມທັງການຜະລິດແລະການກວດພົບສຽງ. ການພັດທະນາຂອງ sonar ໃນລະຫວ່າງສົງຄາມໂລກຄັ້ງທີ XNUMX ເປັນຄວາມກ້າວຫນ້າທີ່ສໍາຄັນໃນການນໍາໃຊ້ piezoelectricity. ພາຍຫຼັງສົງຄາມໂລກຄັ້ງທີ XNUMX, ກຸ່ມຄົ້ນຄວ້າເອກະລາດໃນສະຫະລັດ, ຣັດເຊຍ, ແລະ ຍີ່ປຸ່ນ ໄດ້ຄົ້ນພົບວັດຖຸສັງເຄາະປະເພດໃໝ່ທີ່ເອີ້ນວ່າ ferroelectrics, ເຊິ່ງສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມຄົງທີ່ຂອງ piezoelectric ສູງກວ່າວັດຖຸທຳມະຊາດເຖິງສິບເທົ່າ.

ນີ້ໄດ້ນໍາໄປສູ່ການຄົ້ນຄວ້າແລະການພັດທະນາຢ່າງເຂັ້ມງວດຂອງ barium titanate ແລະຕໍ່ມານໍາວັດສະດຸ zirconate titanate, ເຊິ່ງມີຄຸນສົມບັດສະເພາະສໍາລັບການນໍາໃຊ້ໂດຍສະເພາະ. ຕົວຢ່າງທີ່ສໍາຄັນຂອງການນໍາໃຊ້ໄປເຊຍກັນ piezoelectric ໄດ້ຖືກພັດທະນາຢູ່ໃນຫ້ອງທົດລອງໂທລະສັບ Bell ຫຼັງຈາກສົງຄາມໂລກຄັ້ງທີສອງ.

Frederick R. Lack, ເຮັດວຽກຢູ່ໃນພະແນກວິສະວະກໍາວິທະຍຸວິທະຍຸ, ໄດ້ພັດທະນາໄປເຊຍກັນຕັດທີ່ດໍາເນີນການໃນໄລຍະຄວາມກ້ວາງຂອງອຸນຫະພູມ. ໄປເຊຍກັນຂອງຂາດບໍ່ໄດ້ຕ້ອງການອຸປະກອນເສີມຫນັກຂອງໄປເຊຍກັນກ່ອນຫນ້ານີ້, ອໍານວຍຄວາມສະດວກໃນການນໍາໃຊ້ໃນເຮືອບິນ. ການ​ພັດ​ທະ​ນາ​ນີ້​ໄດ້​ອະ​ນຸ​ຍາດ​ໃຫ້​ກອງ​ທັບ​ອາ​ກາດ​ຂອງ​ພັນ​ທະ​ມິດ​ໃນ​ການ​ປະ​ສານ​ງານ​ການ​ໂຈມ​ຕີ​ມະ​ຫາ​ຊົນ​ໂດຍ​ນໍາ​ໃຊ້​ວິ​ທະ​ຍຸ​ການ​ບິນ​.

ການພັດທະນາອຸປະກອນແລະວັດສະດຸ piezoelectric ໃນສະຫະລັດໄດ້ຮັກສາບໍລິສັດຈໍານວນຫນຶ່ງໃນທຸລະກິດ, ແລະການພັດທະນາຂອງໄປເຊຍກັນ quartz ໄດ້ຖືກຂຸດຄົ້ນໃນການຄ້າ. ອຸປະກອນການ Piezoelectric ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ໃນຫຼາຍໆຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ, ລວມທັງຮູບພາບທາງການແພດ, ການທໍາຄວາມສະອາດ ultrasonic, ແລະອື່ນໆ.

ຂັບ Ultrasonic Nozzle

Piezoelectricity ແມ່ນ​ປະ​ລິ​ມານ​ໄຟ​ຟ້າ​ທີ່​ສະ​ສົມ​ໃນ​ວັດ​ຖຸ​ແຂງ​ບາງ​ຢ່າງ​ເຊັ່ນ​ໄປ​ເຊຍ​ກັນ​, ceramics​, ແລະ​ບັນ​ຫາ​ທາງ​ຊີ​ວະ​ພາບ​ເຊັ່ນ​: ກະ​ດູກ​ແລະ DNA​. ມັນເປັນການຕອບສະຫນອງຕໍ່ຄວາມກົດດັນທາງກົນຈັກທີ່ນໍາໃຊ້ແລະມາຈາກຄໍາພາສາກະເຣັກ 'piezein', ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າ 'squeeze' ຫຼື 'press', ແລະ 'elektron' ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າ 'ອໍາພັນ', ແຫຼ່ງວັດຖຸບູຮານຂອງຄ່າໄຟຟ້າ.

ຜົນ​ກະ​ທົບ piezoelectric ແມ່ນ​ການ​ພົວ​ພັນ​ລະ​ຫວ່າງ electromechanical ເປັນ​ເສັ້ນ​ລະ​ຫວ່າງ​ລັດ​ກົນ​ຈັກ​ແລະ​ໄຟ​ຟ້າ​ຂອງ​ວັດ​ສະ​ດຸ crystalline ກັບ symmetry inversion​. ມັນເປັນຂະບວນການປີ້ນກັບກັນ, ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າວັດສະດຸທີ່ສະແດງໃຫ້ເຫັນຜົນກະທົບ piezoelectric ຍັງສະແດງໃຫ້ເຫັນຜົນກະທົບ piezoelectric ປີ້ນກັບກັນ, ເຊິ່ງເປັນການຜະລິດພາຍໃນຂອງຄວາມກົດດັນກົນຈັກທີ່ເກີດຈາກພາກສະຫນາມໄຟຟ້ານໍາໃຊ້. ຕົວຢ່າງຂອງໂຄງການນີ້ແມ່ນໄປເຊຍກັນ zirconate titanate, ເຊິ່ງສ້າງ piezoelectricity ທີ່ສາມາດວັດແທກໄດ້ໃນເວລາທີ່ໂຄງສ້າງສະຖິດຂອງພວກມັນຖືກຜິດປົກກະຕິຈາກຂະຫນາດຕົ້ນສະບັບຂອງມັນ. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ໃນເວລາທີ່ພາກສະຫນາມໄຟຟ້າພາຍນອກຖືກນໍາໃຊ້, ໄປເຊຍກັນໄດ້ປ່ຽນແປງຂະຫນາດສະຖິດຂອງພວກເຂົາ, ເຊິ່ງກໍ່ໃຫ້ເກີດຜົນກະທົບ piezoelectric inverse, ເຊິ່ງແມ່ນການຜະລິດຄື້ນຟອງ ultrasound.

ນັກຟິຊິກສາດຊາວຝຣັ່ງ Jacques ແລະ Pierre Curie ຄົ້ນພົບ piezoelectricity ໃນປີ 1880 ແລະນັບຕັ້ງແຕ່ນັ້ນມາມັນໄດ້ຖືກຂຸດຄົ້ນສໍາລັບຫຼາຍໆຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ເປັນປະໂຫຍດ, ລວມທັງການຜະລິດແລະການກວດພົບສຽງ. Piezoelectricity ຍັງພົບເຫັນການໃຊ້ງານປະຈໍາວັນເຊັ່ນ: ການສ້າງ sparks ເພື່ອ ignite ອາຍແກັສໃນອຸປະກອນປຸງແຕ່ງອາຫານແລະຄວາມຮ້ອນ, torches, ແສງສະຫວ່າງຢາສູບ, ແລະອື່ນໆ.

ຜົນກະທົບຂອງ pyroelectric, ເຊິ່ງເປັນວັດສະດຸທີ່ສ້າງທ່າແຮງໄຟຟ້າເພື່ອຕອບສະຫນອງຕໍ່ການປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມ, ໄດ້ຖືກສຶກສາໂດຍ Carl Linnaeus, Franz Aepinus, ແລະຄວາມຮູ້ໃນກາງສະຕະວັດທີ 18 ຈາກ René Haüy ແລະ Antoine César Becquerel ຜູ້ທີ່ຕັ້ງຄວາມສໍາພັນລະຫວ່າງຄວາມກົດດັນກົນຈັກແລະ. ຄ່າໄຟຟ້າ. ການ​ທົດ​ລອງ​ເພື່ອ​ພິ​ສູດ​ນີ້​ແມ່ນ​ບໍ່​ສົມ​ບູນ​.

ທັດສະນະຂອງ piezo crystal ໃນ Curie Compensator ຢູ່ພິພິທະພັນ Hunterian ໃນ Scotland ແມ່ນການສະແດງໃຫ້ເຫັນຜົນກະທົບ piezoelectric ໂດຍກົງໂດຍອ້າຍນ້ອງ Pierre ແລະ Jacques Curie. ການລວມເອົາຄວາມຮູ້ຂອງເຂົາເຈົ້າກ່ຽວກັບ pyroelectricity ແລະຄວາມເຂົ້າໃຈໂຄງສ້າງໄປເຊຍກັນທີ່ຕິດພັນເຮັດໃຫ້ການຄາດຄະເນຂອງ pyroelectricity ແລະອະນຸຍາດໃຫ້ພວກເຂົາຄາດຄະເນພຶດຕິກໍາໄປເຊຍກັນໄດ້. ນີ້ໄດ້ຖືກສະແດງໃຫ້ເຫັນຜົນກະທົບຂອງໄປເຊຍກັນເຊັ່ນ: tourmaline, quartz, topaz, ້ໍາຕານອ້ອຍ, ແລະເກືອ Rochelle. Sodium ແລະ potassium tartrate tetrahydrate ແລະ quartz ຍັງສະແດງ piezoelectricity, ແລະແຜ່ນ piezoelectric ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອສ້າງແຮງດັນໃນເວລາທີ່ຜິດປົກກະຕິ. ອັນນີ້ໄດ້ຖືກເວົ້າເກີນຈິງໂດຍ Curies ເພື່ອຄາດຄະເນຜົນກະທົບຂອງ piezoelectric ຂອງ converse, ເຊິ່ງໄດ້ຖືກ deduced ທາງຄະນິດສາດຈາກຫຼັກການພື້ນຖານຂອງ thermodynamic ໂດຍ Gabriel Lippmann ໃນ 1881.

Curies ໄດ້ຢືນຢັນການມີຢູ່ຂອງຜົນກະທົບຂອງ converse ທັນທີ, ແລະສືບຕໍ່ໄດ້ຮັບຫຼັກຖານສະແດງປະລິມານຂອງການປີ້ນກັບກັນຢ່າງສົມບູນຂອງ electro-elasto-mechanical deformations ໃນໄປເຊຍກັນ piezoelectric. ສໍາລັບທົດສະວັດ, piezoelectricity ຍັງຄົງເປັນຄວາມຢາກຮູ້ຂອງຫ້ອງທົດລອງ, ແຕ່ເປັນເຄື່ອງມືທີ່ສໍາຄັນໃນການຄົ້ນພົບຂອງ polonium ແລະ radium ໂດຍ Pierre ແລະ Marie Curie ໃນການເຮັດວຽກຂອງເຂົາເຈົ້າເພື່ອຄົ້ນຫາແລະກໍານົດໂຄງສ້າງໄປເຊຍກັນທີ່ສະແດງໃຫ້ເຫັນ piezoelectricity. ນີ້ໄດ້ສິ້ນສຸດລົງໃນການພິມເຜີຍແຜ່ຂອງ Woldemar Voigt's Lehrbuch der Kristallphysik (Textbook of Crystal Physics), ເຊິ່ງໄດ້ອະທິບາຍເຖິງຊັ້ນຮຽນໄປເຊຍກັນທໍາມະຊາດທີ່ມີຄວາມສາມາດໃນການ piezoelectricity ແລະກໍານົດຢ່າງເຂັ້ມງວດຂອງຄ່າຄົງທີ່ piezoelectric ຜ່ານການວິເຄາະ tensor.

ການປະຕິບັດຕົວຈິງຂອງອຸປະກອນ piezoelectric ໄດ້ເລີ່ມຕົ້ນດ້ວຍ sonar, ເຊິ່ງໄດ້ຖືກພັດທະນາໃນລະຫວ່າງສົງຄາມໂລກຄັ້ງທີ XNUMX. ໃນປະເທດຝຣັ່ງ, Paul Langevin ແລະເພື່ອນຮ່ວມງານຂອງລາວໄດ້ພັດທະນາເຄື່ອງກວດຈັບ submarine ultrasonic. ເຄື່ອງກວດຈັບປະກອບດ້ວຍເຄື່ອງສົ່ງສັນຍານທີ່ເຮັດຈາກໄປເຊຍກັນ quartz ບາງໆຕິດໃສ່ແຜ່ນເຫຼັກຢ່າງລະມັດລະວັງ, ເອີ້ນວ່າ hydrophone, ເພື່ອກວດຫາສຽງສະທ້ອນຄືນຫຼັງຈາກປ່ອຍກໍາມະຈອນທີ່ມີຄວາມຖີ່ສູງ. ໂດຍການວັດແທກເວລາທີ່ມັນໃຊ້ເພື່ອໄດ້ຍິນສຽງສະທ້ອນຂອງຄື້ນສຽງທີ່ໂດດອອກຈາກວັດຖຸ, ພວກເຂົາສາມາດຄິດໄລ່ໄລຍະຫ່າງຂອງວັດຖຸ. ການນໍາໃຊ້ piezoelectricity ໃນ sonar ແມ່ນຜົນສໍາເລັດ, ແລະໂຄງການດັ່ງກ່າວໄດ້ສ້າງການພັດທະນາຢ່າງເຂັ້ມງວດແລະຄວາມສົນໃຈໃນອຸປະກອນ piezoelectric ສໍາລັບທົດສະວັດ.

ວັດສະດຸ piezoelectric ໃໝ່ ແລະຄໍາຮ້ອງສະຫມັກໃຫມ່ສໍາລັບວັດສະດຸເຫຼົ່ານີ້ໄດ້ຖືກຂຸດຄົ້ນແລະພັດທະນາ, ແລະອຸປະກອນ piezoelectric ໄດ້ພົບເຫັນເຮືອນຢູ່ໃນທົ່ງນາເຊັ່ນ: ໄສ້ຕອງ phonograph ເຊລາມິກ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ການອອກແບບເຄື່ອງຫຼີ້ນງ່າຍແລະເຮັດສໍາລັບເຄື່ອງຫຼີ້ນບັນທຶກທີ່ມີລາຄາຖືກກວ່າ, ທີ່ຖືກຕ້ອງກວ່າທີ່ມີລາຄາຖືກກວ່າໃນການຮັກສາແລະງ່າຍຕໍ່ການກໍ່ສ້າງ. . ການ​ພັດ​ທະ​ນາ​ຂອງ transducers ultrasonic ອະ​ນຸ​ຍາດ​ໃຫ້​ສໍາ​ລັບ​ການ​ງ່າຍ​ຂອງ​ການ​ວັດ​ແທກ​ຄວາມ​ຫນືດ​ແລະ elasticity ຂອງ​ນ​້​ໍ​າ​ແລະ​ຂອງ​ແຂງ​, ຜົນ​ໃຫ້​ເກີດ​ຄວາມ​ກ້າວ​ຫນ້າ​ອັນ​ໃຫຍ່​ຫຼວງ​ໃນ​ການ​ຄົ້ນ​ຄວ້າ​ອຸ​ປະ​ກອນ​ການ​. ເຄື່ອງສະທ້ອນແສງຂອງໂດເມນເວລາ Ultrasonic ສົ່ງກໍາມະຈອນ ultrasonic ຜ່ານວັດສະດຸແລະວັດແທກການສະທ້ອນແລະຄວາມແຕກແຍກເພື່ອຊອກຫາຂໍ້ບົກພ່ອງພາຍໃນວັດຖຸໂລຫະແລະຫີນ.

ການປະກອບ Optical Focusing Ultrafine

Piezoelectricity ແມ່ນຄວາມສາມາດຂອງວັດສະດຸທີ່ແນ່ນອນເພື່ອສະສົມຄ່າໄຟຟ້າເມື່ອຖືກຄວາມກົດດັນທາງກົນຈັກ. ມັນ​ເປັນ​ການ​ຕິດ​ຕໍ່​ພົວ​ພັນ​ເຄື່ອງ​ກົນ​ຈັກ​ເສັ້ນ​ລະ​ຫວ່າງ​ລັດ​ໄຟ​ຟ້າ​ແລະ​ກົນ​ຈັກ​ຂອງ​ວັດ​ສະ​ດຸ crystalline ກັບ symmetry inversion​. Piezoelectricity ແມ່ນຂະບວນການປີ້ນກັບກັນ, ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າວັດສະດຸທີ່ສະແດງ piezoelectricity ຍັງສະແດງໃຫ້ເຫັນຜົນກະທົບ piezoelectric ປີ້ນກັບກັນ, ເຊິ່ງແມ່ນການຜະລິດພາຍໃນຂອງສາຍທາງກົນຈັກທີ່ເກີດຈາກພາກສະຫນາມໄຟຟ້າທີ່ໃຊ້.

Piezoelectricity ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ໃນຫຼາຍໆຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ, ລວມທັງການຜະລິດແລະການກວດພົບສຽງ, ແລະການຜະລິດໄຟຟ້າແຮງດັນສູງ. Piezoelectricity ຍັງຖືກນໍາໃຊ້ໃນການພິມ inkjet, ເຄື່ອງກໍາເນີດໂມງ, ອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກ, microbalances, ຂັບ nozzles ultrasonic, ແລະປະກອບ optical ສຸມໃສ່ ultrafine.

Piezoelectricity ໄດ້ຖືກຄົ້ນພົບໃນປີ 1880 ໂດຍນັກຟິສິກຝຣັ່ງ Jacques ແລະ Pierre Curie. ຜົນ​ກະ​ທົບ piezoelectric ແມ່ນ​ການ​ຂຸດ​ຄົ້ນ​ໃນ​ຄໍາ​ຮ້ອງ​ສະ​ຫມັກ​ທີ່​ເປັນ​ປະ​ໂຫຍດ​, ເຊັ່ນ​: ການ​ຜະ​ລິດ​ແລະ​ການ​ກວດ​ພົບ​ຂອງ​ສຽງ​, ແລະ​ການ​ຜະ​ລິດ​ໄຟ​ຟ້າ​ແຮງ​ດັນ​ສູງ​. ການພິມ inkjet Piezoelectric ຍັງຖືກນໍາໃຊ້, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບເຄື່ອງກໍາເນີດໂມງ, ອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກ, microbalances, ຂັບ nozzles ultrasonic, ແລະປະກອບ optical ສຸມໃສ່ ultrafine.

Piezoelectricity ໄດ້ພົບເຫັນວິທີການຂອງຕົນເຂົ້າໃນການນໍາໃຊ້ປະຈໍາວັນ, ເຊັ່ນ: ການສ້າງ sparks ເພື່ອ ignite ອາຍແກັສສໍາລັບການປຸງແຕ່ງອາຫານແລະອຸປະກອນຄວາມຮ້ອນ, torches, ຢາສູບ, ແລະອຸປະກອນຜົນກະທົບ pyroelectric ທີ່ສ້າງທ່າແຮງໄຟຟ້າໃນການຕອບສະຫນອງກັບການປ່ຽນແປງອຸນຫະພູມ. ຜົນກະທົບນີ້ໄດ້ຖືກສຶກສາໂດຍ Carl Linnaeus ແລະ Franz Aepinus ໃນກາງສະຕະວັດທີ 18, ແຕ້ມກ່ຽວກັບຄວາມຮູ້ຈາກ René Haüy ແລະ Antoine César Becquerel ຜູ້ທີ່ສ້າງຄວາມສໍາພັນລະຫວ່າງຄວາມກົດດັນກົນຈັກແລະຄ່າໄຟຟ້າ. ການທົດລອງພິສູດບໍ່ໄດ້ສະຫຼຸບ.

ທັດສະນະຂອງ piezo crystal ໃນ Curie Compensator ຢູ່ພິພິທະພັນ Hunterian ໃນ Scotland ແມ່ນການສະແດງໃຫ້ເຫັນຜົນກະທົບ piezoelectric ໂດຍກົງໂດຍອ້າຍນ້ອງ Pierre ແລະ Jacques Curie. ສົມທົບກັບຄວາມຮູ້ຂອງເຂົາເຈົ້າກ່ຽວກັບ pyroelectricity ແລະຄວາມເຂົ້າໃຈຂອງເຂົາເຈົ້າກ່ຽວກັບໂຄງສ້າງໄປເຊຍກັນທີ່ຕິດພັນ, ພວກເຂົາເຈົ້າເຮັດໃຫ້ການຄາດຄະເນຂອງ pyroelectricity ແລະຄວາມສາມາດໃນການຄາດຄະເນພຶດຕິກໍາໄປເຊຍກັນໄດ້. ນີ້ໄດ້ຖືກສະແດງໃຫ້ເຫັນໃນຜົນກະທົບຂອງໄປເຊຍກັນເຊັ່ນ: tourmaline, quartz, topaz, ້ໍາຕານອ້ອຍ, ແລະເກືອ Rochelle.

Sodium ແລະ potassium tartrate tetrahydrate, ແລະ quartz ແລະເກືອ Rochelle ສະແດງໃຫ້ເຫັນ piezoelectricity, ແລະແຜ່ນ piezoelectric ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອສ້າງແຮງດັນໃນເວລາທີ່ຜິດປົກກະຕິ, ເຖິງແມ່ນວ່າການປ່ຽນແປງໃນຮູບຮ່າງແມ່ນເກີນກວ່າຫຼາຍ. The Curies ຄາດຄະເນຜົນກະທົບຂອງ converse piezoelectric, ແລະຜົນກະທົບຂອງ converse ໄດ້ຖືກ deduced ທາງຄະນິດສາດຈາກຫຼັກການ thermodynamic ພື້ນຖານໂດຍ Gabriel Lippmann ໃນປີ 1881. Curies ໄດ້ຢືນຢັນການມີຢູ່ຂອງຜົນກະທົບ converse ທັນທີ, ແລະສືບຕໍ່ໄດ້ຮັບຫຼັກຖານສະແດງປະລິມານຂອງການປີ້ນກັບກັນຂອງ electro-. ການຜິດປົກກະຕິຂອງ elasto-mechanical ໃນໄປເຊຍກັນ piezoelectric.

ສໍາລັບທົດສະວັດ, piezoelectricity ຍັງຄົງເປັນຄວາມຢາກຮູ້ຂອງຫ້ອງທົດລອງຈົນກ່ວາມັນໄດ້ກາຍເປັນເຄື່ອງມືທີ່ສໍາຄັນໃນການຄົ້ນພົບຂອງ polonium ແລະ radium ໂດຍ Pierre ແລະ Marie Curie. ວຽກງານຂອງພວກເຂົາເພື່ອຄົ້ນຫາແລະກໍານົດໂຄງສ້າງໄປເຊຍກັນທີ່ສະແດງໃຫ້ເຫັນ piezoelectricity culminated ໃນການພິມເຜີຍແຜ່ຂອງ Woldemar Voigt's Lehrbuch der Kristallphysik (Textbook of Crystal Physics). ນີ້ໄດ້ອະທິບາຍເຖິງຊັ້ນຮຽນໄປເຊຍກັນທໍາມະຊາດທີ່ມີຄວາມສາມາດ piezoelectricity ແລະກໍານົດຢ່າງເຂັ້ມງວດຂອງຄ່າຄົງທີ່ piezoelectric ໂດຍໃຊ້ການວິເຄາະ tensor ສໍາລັບການປະຕິບັດຂອງອຸປະກອນ piezoelectric.

ການພັດທະນາຂອງ sonar ແມ່ນໂຄງການສົບຜົນສໍາເລັດທີ່ສ້າງການພັດທະນາທີ່ເຂັ້ມຂົ້ນແລະຄວາມສົນໃຈໃນອຸປະກອນ piezoelectric. ທົດສະວັດຕໍ່ມາ, ວັດສະດຸ piezoelectric ໃຫມ່ແລະຄໍາຮ້ອງສະຫມັກໃຫມ່ສໍາລັບວັດສະດຸເຫຼົ່ານີ້ໄດ້ຖືກຂຸດຄົ້ນແລະພັດທະນາ. ອຸປະກອນ Piezoelectric ໄດ້ພົບເຫັນເຮືອນໃນຫຼາຍໆດ້ານ, ເຊັ່ນ: ໄສ້ຕອງ phonograph ເຊລາມິກ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ການອອກແບບເຄື່ອງຫຼີ້ນງ່າຍແລະເຮັດໃຫ້ເຄື່ອງຫຼີ້ນບັນທຶກລາຄາຖືກກວ່າແລະງ່າຍຕໍ່ການຮັກສາແລະສ້າງ. ການ​ພັດ​ທະ​ນາ​ຂອງ transducers ultrasonic ອະ​ນຸ​ຍາດ​ໃຫ້​ສໍາ​ລັບ​ການ​ວັດ​ແທກ​ງ່າຍ​ຂອງ viscosity ແລະ elasticity ຂອງ​ນ​້​ໍ​າ​ແລະ​ຂອງ​ແຂງ​, ຜົນ​ອອກ​ມາ​ໃນ​ຄວາມ​ກ້າວ​ຫນ້າ​ຢ່າງ​ໃຫຍ່​ຫຼວງ​ໃນ​ການ​ຄົ້ນ​ຄວ້າ​ອຸ​ປະ​ກອນ​ການ​. ultrasonic time domain reflectometers ສົ່ງກໍາມະຈອນ ultrasonic ເຂົ້າໄປໃນອຸປະກອນການແລະການວັດແທກການສະທ້ອນແລະ discontinuities ເພື່ອຊອກຫາຂໍ້ບົກພ່ອງພາຍໃນວັດຖຸໂລຫະຫລໍ່ແລະແກນ, ການປັບປຸງຄວາມປອດໄພຂອງໂຄງສ້າງ.

ການເລີ່ມຕົ້ນຂອງພາກສະຫນາມຂອງຜົນປະໂຫຍດ piezoelectricity ໄດ້ຖືກຮັບປະກັນດ້ວຍສິດທິບັດກໍາໄລຂອງວັດສະດຸໃຫມ່ທີ່ພັດທະນາຈາກໄປເຊຍກັນ quartz, ເຊິ່ງໄດ້ຖືກຂຸດຄົ້ນທາງດ້ານການຄ້າເປັນວັດສະດຸ piezoelectric. ນັກວິທະຍາສາດໄດ້ຄົ້ນຫາວັດສະດຸທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ, ແລະເຖິງວ່າຈະມີຄວາມກ້າວຫນ້າທາງດ້ານວັດສະດຸແລະການເຕີບໃຫຍ່ຂອງຂະບວນການຜະລິດ, ຕະຫຼາດສະຫະລັດບໍ່ໄດ້ເຕີບໂຕຢ່າງໄວວາ. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ຜູ້ຜະລິດຍີ່ປຸ່ນໄດ້ແບ່ງປັນຂໍ້ມູນຢ່າງໄວວາແລະຄໍາຮ້ອງສະຫມັກໃຫມ່ສໍາລັບການຂະຫຍາຍຕົວໃນອຸດສາຫະກໍາ piezoelectric ສະຫະລັດໄດ້ຮັບຄວາມເສຍຫາຍທີ່ກົງກັນຂ້າມກັບຜູ້ຜະລິດຍີ່ປຸ່ນ.

ມໍເຕີ Piezoelectric

ໃນພາກນີ້, ຂ້າພະເຈົ້າຈະເວົ້າກ່ຽວກັບວິທີ piezoelectricity ຖືກນໍາໃຊ້ໃນເຕັກໂນໂລຢີທີ່ທັນສະໄຫມ. ຈາກການສະແກນກ້ອງຈຸລະທັດທີ່ສາມາດແກ້ໄຂຮູບພາບໃນລະດັບປະລໍາມະນູເຖິງ pickups ສໍາລັບ guitars ຂະຫຍາຍເອເລັກໂຕຣນິກແລະ triggers ສໍາລັບ drums ເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ທັນສະໄຫມ, piezoelectricity ໄດ້ກາຍເປັນສ່ວນຫນຶ່ງຂອງອຸປະກອນຈໍານວນຫຼາຍ. ຂ້ອຍຈະຄົ້ນຫາປະຫວັດສາດຂອງ piezoelectricity ແລະວິທີການທີ່ມັນຖືກໃຊ້ໃນຫຼາຍໆຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ.

ຮູບແບບພື້ນຖານຂອງກ້ອງຈຸລະທັດສະແກນ Probe

Piezoelectricity ແມ່ນ​ປະ​ລິ​ມານ​ໄຟ​ຟ້າ​ທີ່​ສະ​ສົມ​ໃນ​ວັດ​ສະ​ດຸ​ແຂງ​ບາງ​ຢ່າງ​, ເຊັ່ນ​: ໄປ​ເຊຍ​ກັນ​, ceramics​, ແລະ​ສານ​ຊີ​ວະ​ພາບ​ເຊັ່ນ​: ກະ​ດູກ​ແລະ DNA​. ມັນແມ່ນການຕອບສະຫນອງຕໍ່ຄວາມກົດດັນທາງກົນຈັກ, ແລະຄໍາວ່າ piezoelectricity ມາຈາກພາສາກະເຣັກ πιέζειν (piezein) ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າ "ບີບ" ຫຼື "ກົດ" ແລະ ἤλεκτρον (ēlektron) ຫມາຍຄວາມວ່າ "ອໍາພັນ", ແຫຼ່ງວັດຖຸບູຮານຂອງຄ່າໄຟຟ້າ.

ມໍເຕີ piezoelectric ແມ່ນອຸປະກອນທີ່ໃຊ້ຜົນກະທົບ piezoelectric ເພື່ອສ້າງການເຄື່ອນໄຫວ. ຜົນກະທົບນີ້ແມ່ນປະຕິສໍາພັນໄຟຟ້າເສັ້ນຊື່ລະຫວ່າງລັດກົນຈັກແລະໄຟຟ້າໃນວັດສະດຸ crystalline ກັບ symmetry inversion. ມັນເປັນຂະບວນການປີ້ນກັບກັນ, ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າວັດສະດຸທີ່ສະແດງໃຫ້ເຫັນຜົນກະທົບ piezoelectric ຍັງສະແດງໃຫ້ເຫັນຜົນກະທົບ piezoelectric ປີ້ນກັບກັນ, ຊຶ່ງເປັນການຜະລິດພາຍໃນຂອງຄວາມກົດດັນກົນຈັກທີ່ເກີດຈາກພາກສະຫນາມໄຟຟ້ານໍາໃຊ້. ຕົວຢ່າງຂອງວັດສະດຸທີ່ສ້າງ piezoelectricity ທີ່ສາມາດວັດແທກໄດ້ແມ່ນໄປເຊຍກັນ zirconate titanate ນໍາ.

ຜົນກະທົບ piezoelectric ຖືກນໍາໃຊ້ໃນການນໍາໃຊ້ທີ່ເປັນປະໂຫຍດ, ເຊັ່ນ: ການຜະລິດແລະການຊອກຄົ້ນຫາສຽງ, ການພິມ inkjet piezoelectric, ການຜະລິດໄຟຟ້າແຮງດັນສູງ, ເຄື່ອງກໍາເນີດໂມງ, ແລະອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກເຊັ່ນ microbalances ແລະຂັບ nozzles ultrasonic ສໍາລັບການປະກອບ optical ສຸມໃສ່ ultrafine. ມັນຍັງເປັນພື້ນຖານຂອງການສະແກນກ້ອງຈຸລະທັດ probe, ເຊິ່ງຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອແກ້ໄຂຮູບພາບໃນລະດັບອະຕອມ.

Piezoelectricity ໄດ້ຖືກຄົ້ນພົບໃນປີ 1880 ໂດຍນັກຟິສິກຝຣັ່ງ Jacques ແລະ Pierre Curie. ທັດສະນະຂອງ piezo crystal ແລະເຄື່ອງຊົດເຊີຍ Curie ສາມາດເຫັນໄດ້ໃນພິພິທະພັນ Hunterian ໃນ Scotland, ເຊິ່ງເປັນການສະແດງຜົນຂອງ piezoelectric ໂດຍກົງໂດຍອ້າຍນ້ອງ Pierre ແລະ Jacques Curie.

ການລວມເອົາຄວາມຮູ້ຂອງເຂົາເຈົ້າກ່ຽວກັບ pyroelectricity ແລະຄວາມເຂົ້າໃຈຂອງເຂົາເຈົ້າກ່ຽວກັບໂຄງສ້າງໄປເຊຍກັນທີ່ຕິດພັນເຮັດໃຫ້ການຄາດຄະເນຂອງ pyroelectricity, ເຊິ່ງອະນຸຍາດໃຫ້ເຂົາເຈົ້າສາມາດຄາດຄະເນພຶດຕິກໍາໄປເຊຍກັນໄດ້. ນີ້ໄດ້ຖືກສະແດງໃຫ້ເຫັນໂດຍຜົນກະທົບຂອງໄປເຊຍກັນເຊັ່ນ: tourmaline, quartz, topaz, ້ໍາຕານອ້ອຍ, ແລະເກືອ Rochelle. Sodium ແລະ potassium tartrate tetrahydrate, ແລະ quartz ແລະເກືອ Rochelle ສະແດງໃຫ້ເຫັນ piezoelectricity, ແລະແຜ່ນ piezoelectric ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອສ້າງແຮງດັນໃນເວລາທີ່ຜິດປົກກະຕິ, ເຖິງແມ່ນວ່ານີ້ໄດ້ຖືກເວົ້າເກີນຈິງໂດຍ Curies.

ພວກເຂົາເຈົ້າຍັງໄດ້ຄາດຄະເນຜົນກະທົບຂອງ converse piezoelectric, ແລະນີ້ໄດ້ຖືກ deduced ທາງຄະນິດສາດຈາກຫຼັກການ thermodynamic ພື້ນຖານໂດຍ Gabriel Lippmann ໃນປີ 1881. Curies ໄດ້ຢືນຢັນການທີ່ມີຢູ່ແລ້ວຂອງຜົນກະທົບ converse ໄດ້, ແລະສືບຕໍ່ໄດ້ຮັບຫຼັກຖານສະແດງປະລິມານຂອງການປີ້ນກັບກັນຂອງ electro-elasto-. ການຜິດປົກກະຕິຂອງກົນຈັກໃນໄປເຊຍກັນ piezoelectric.

ສໍາລັບທົດສະວັດ, piezoelectricity ຍັງຄົງເປັນຄວາມຢາກຮູ້ຂອງຫ້ອງທົດລອງຈົນກ່ວາມັນໄດ້ກາຍເປັນເຄື່ອງມືທີ່ສໍາຄັນໃນການຄົ້ນພົບຂອງ polonium ແລະ radium ໂດຍ Pierre ແລະ Marie Curie. ວຽກງານຂອງພວກເຂົາເພື່ອຄົ້ນຫາແລະກໍານົດໂຄງສ້າງຜລຶກທີ່ສະແດງໃຫ້ເຫັນ piezoelectricity culminated ໃນການພິມເຜີຍແຜ່ຂອງ Lehrbuch der Kristallphysik ຂອງ Woldemar Voigt (Textbook of Crystal Physics), ເຊິ່ງໄດ້ອະທິບາຍເຖິງຊັ້ນຮຽນໄປເຊຍກັນທໍາມະຊາດທີ່ມີຄວາມສາມາດໃນການ piezoelectricity ແລະກໍານົດຢ່າງເຂັ້ມງວດ piezoelectric ຄົງທີ່ແລະການວິເຄາະ piezoelectric.

ນີ້ໄດ້ນໍາໄປສູ່ການປະຕິບັດຕົວຈິງຂອງອຸປະກອນ piezoelectric, ເຊັ່ນ sonar, ເຊິ່ງໄດ້ຖືກພັດທະນາໃນລະຫວ່າງສົງຄາມໂລກຄັ້ງທີ XNUMX. ໃນປະເທດຝຣັ່ງ, Paul Langevin ແລະເພື່ອນຮ່ວມງານຂອງລາວໄດ້ພັດທະນາເຄື່ອງກວດຈັບ submarine ultrasonic. ເຄື່ອງກວດຈັບນີ້ປະກອບດ້ວຍຕົວປ່ຽນສັນຍານທີ່ເຮັດຈາກໄປເຊຍກັນ quartz ບາງໆທີ່ຕິດໃສ່ແຜ່ນເຫຼັກຢ່າງລະມັດລະວັງ, ແລະ hydrophone ເພື່ອກວດຫາສຽງສະທ້ອນຄືນຫຼັງຈາກປ່ອຍກໍາມະຈອນທີ່ມີຄວາມຖີ່ສູງຈາກຕົວປ່ຽນສັນຍານ. ໂດຍການວັດແທກເວລາທີ່ມັນໃຊ້ເພື່ອໄດ້ຍິນສຽງສະທ້ອນຂອງຄື້ນສຽງທີ່ກະໂດດອອກຈາກວັດຖຸ, ເຂົາເຈົ້າສາມາດຄິດໄລ່ໄລຍະຫ່າງຂອງວັດຖຸໄດ້. ພວກເຂົາເຈົ້າໄດ້ນໍາໃຊ້ piezoelectricity ເພື່ອເຮັດໃຫ້ sonar ນີ້ປະສົບຜົນສໍາເລັດ, ແລະໂຄງການໄດ້ສ້າງການພັດທະນາຢ່າງເຂັ້ມງວດແລະຄວາມສົນໃຈໃນອຸປະກອນ piezoelectric ສໍາລັບທົດສະວັດ.

ວັດສະດຸ piezoelectric ໃໝ່ ແລະຄໍາຮ້ອງສະຫມັກໃຫມ່ສໍາລັບວັດສະດຸເຫຼົ່ານີ້ໄດ້ຖືກຂຸດຄົ້ນແລະພັດທະນາ, ແລະອຸປະກອນ piezoelectric ໄດ້ພົບເຫັນບ້ານໃນຫຼາຍໆດ້ານ, ເຊັ່ນ: ໄສ້ຕອງ phonograph ເຊລາມິກ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ການອອກແບບເຄື່ອງຫຼີ້ນງ່າຍແລະເຮັດສໍາລັບເຄື່ອງຫຼີ້ນບັນທຶກທີ່ມີລາຄາຖືກກວ່າແລະມີລາຄາຖືກກວ່າໃນການຮັກສາແລະງ່າຍຂຶ້ນ. ສ້າງ. ການ​ພັດ​ທະ​ນາ​ຂອງ transducers ultrasonic ອະ​ນຸ​ຍາດ​ໃຫ້​ສໍາ​ລັບ​ການ​ງ່າຍ​ຂອງ​ການ​ວັດ​ແທກ​ຄວາມ​ຫນືດ​ແລະ elasticity ຂອງ​ນ​້​ໍ​າ​ແລະ​ຂອງ​ແຂງ​, ຜົນ​ໃຫ້​ເກີດ​ຄວາມ​ກ້າວ​ຫນ້າ​ອັນ​ໃຫຍ່​ຫຼວງ​ໃນ​ການ​ຄົ້ນ​ຄວ້າ​ອຸ​ປະ​ກອນ​ການ​. ultrasonic time domain reflectometers ສົ່ງກໍາມະຈອນ ultrasonic ເຂົ້າໄປໃນອຸປະກອນການແລະການວັດແທກການສະທ້ອນແລະ discontinuities ເພື່ອຊອກຫາຂໍ້ບົກພ່ອງພາຍໃນວັດຖຸໂລຫະຫລໍ່ແລະແກນ, ການປັບປຸງຄວາມປອດໄພຂອງໂຄງສ້າງ.

ໃນລະຫວ່າງສົງຄາມໂລກຄັ້ງທີສອງ, ກຸ່ມຄົ້ນຄ້ວາເອກະລາດໃນສະຫະລັດ

ການ​ແກ້​ໄຂ​ຮູບ​ພາບ​ໃນ​ຂະ​ຫນາດ​ຂອງ​ປະ​ລໍາ​ມະ​ນູ​

Piezoelectricity ແມ່ນ​ປະ​ລິ​ມານ​ໄຟ​ຟ້າ​ທີ່​ສະ​ສົມ​ໃນ​ວັດ​ຖຸ​ແຂງ​ບາງ​ຢ່າງ​ເຊັ່ນ​ໄປ​ເຊຍ​ກັນ​, ceramics​, ແລະ​ບັນ​ຫາ​ທາງ​ຊີ​ວະ​ພາບ​ເຊັ່ນ​: ກະ​ດູກ​ແລະ DNA​. ມັນແມ່ນການຕອບສະຫນອງຕໍ່ຄວາມກົດດັນກົນຈັກທີ່ນໍາໃຊ້ແລະມາຈາກຄໍາພາສາກະເຣັກ 'piezein', ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າການບີບຫຼືກົດ. ຜົນ​ກະ​ທົບ piezoelectric ເປັນ​ຜົນ​ມາ​ຈາກ​ການ​ພົວ​ພັນ​ລະ​ຫວ່າງ electromechanical linear ລະ​ຫວ່າງ​ລັດ​ກົນ​ຈັກ​ແລະ​ໄຟ​ຟ້າ​ໃນ​ວັດ​ສະ​ດຸ crystalline ກັບ symmetry inversion.

Piezoelectricity ແມ່ນຂະບວນການປີ້ນກັບກັນ, ແລະວັດສະດຸທີ່ສະແດງໃຫ້ເຫັນຜົນກະທົບ piezoelectric ຍັງສະແດງໃຫ້ເຫັນຜົນກະທົບ piezoelectric ປີ້ນກັບກັນ, ເຊິ່ງເປັນການຜະລິດພາຍໃນຂອງສາຍທາງກົນຈັກທີ່ເກີດຈາກພາກສະຫນາມໄຟຟ້າທີ່ໃຊ້. ຕົວຢ່າງເຊັ່ນນີ້ປະກອບມີໄປເຊຍກັນ zirconate titanate ນໍາ, ເຊິ່ງສ້າງ piezoelectricity ທີ່ສາມາດວັດແທກໄດ້ໃນເວລາທີ່ໂຄງສ້າງສະຖິດຂອງພວກມັນຖືກຜິດປົກກະຕິຈາກຂະຫນາດຕົ້ນສະບັບຂອງມັນ. ໃນທາງກັບກັນ, ໄປເຊຍກັນຈະປ່ຽນມິຕິສະຖິດຂອງມັນເມື່ອພາກສະຫນາມໄຟຟ້າພາຍນອກຖືກນໍາໃຊ້, ເຊິ່ງເອີ້ນວ່າຜົນກະທົບ piezoelectric ປີ້ນກັບກັນແລະຖືກນໍາໃຊ້ໃນການຜະລິດຄື້ນຟອງ ultrasound.

ນັກຟີຊິກສາດຊາວຝຣັ່ງ Jacques ແລະ Pierre Curie ຄົ້ນພົບ piezoelectricity ໃນປີ 1880. ຜົນກະທົບ piezoelectric ໄດ້ຖືກຂຸດຄົ້ນສໍາລັບຫຼາຍໆຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ເປັນປະໂຫຍດ, ລວມທັງການຜະລິດແລະການກວດສອບສຽງ, ການພິມ inkjet piezoelectric, ການຜະລິດໄຟຟ້າແຮງດັນສູງ, ເຄື່ອງກໍາເນີດໂມງ, ແລະອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກເຊັ່ນ: microbalances ແລະຂັບ nozzles ultrasonic. ມັນຍັງເປັນພື້ນຖານຂອງການສະແກນກ້ອງຈຸລະທັດ probe, ເຊິ່ງຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອແກ້ໄຂຮູບພາບໃນລະດັບອະຕອມ.

Piezoelectricity ຍັງຖືກໃຊ້ໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກປະຈໍາວັນ, ເຊັ່ນ: ການສ້າງ sparks ເພື່ອ ignite ອາຍແກັສໃນອຸປະກອນປຸງແຕ່ງອາຫານແລະຄວາມຮ້ອນ, torches, ແສງສະຫວ່າງຢາສູບ, ແລະອື່ນໆ. ຜົນກະທົບຂອງ pyroelectric, ເຊິ່ງເປັນວັດສະດຸທີ່ສ້າງທ່າແຮງໄຟຟ້າເພື່ອຕອບສະຫນອງຕໍ່ການປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມ, ໄດ້ຖືກສຶກສາໂດຍ Carl Linnaeus ແລະ Franz Aepinus ໃນກາງສະຕະວັດທີ 18. ໂດຍແຕ້ມກ່ຽວກັບຄວາມຮູ້ຂອງ René Haüy ແລະ Antoine César Becquerel, ພວກເຂົາເຈົ້າໄດ້ຕັ້ງຄວາມສໍາພັນລະຫວ່າງຄວາມກົດດັນກົນຈັກແລະຄ່າໄຟຟ້າ, ແຕ່ການທົດລອງຂອງເຂົາເຈົ້າພິສູດບໍ່ໄດ້.

ຜູ້ເຂົ້າຊົມພິພິທະພັນ Hunterian ໃນ Glasgow ສາມາດເບິ່ງເຄື່ອງຊົດເຊີຍ piezo crystal Curie, ການສະແດງຜົນຂອງ piezoelectric ໂດຍກົງໂດຍອ້າຍນ້ອງ Pierre ແລະ Jacques Curie. ສົມທົບກັບຄວາມຮູ້ຂອງເຂົາເຈົ້າກ່ຽວກັບ pyroelectricity ແລະຄວາມເຂົ້າໃຈຂອງໂຄງສ້າງໄປເຊຍກັນທີ່ຕິດພັນ, ພວກເຂົາເຈົ້າເຮັດໃຫ້ການຄາດຄະເນຂອງ pyroelectricity ແລະຄວາມສາມາດໃນການຄາດຄະເນພຶດຕິກໍາໄປເຊຍກັນໄດ້. ນີ້ໄດ້ຖືກສະແດງໃຫ້ເຫັນໂດຍຜົນກະທົບຂອງໄປເຊຍກັນເຊັ່ນ: tourmaline, quartz, topaz, ້ໍາຕານອ້ອຍ, ແລະເກືອ Rochelle. Sodium ແລະ potassium tartrate tetrahydrate, ແລະ quartz ແລະເກືອ Rochelle ສະແດງໃຫ້ເຫັນ piezoelectricity, ແລະແຜ່ນ piezoelectric ສ້າງແຮງດັນໃນເວລາທີ່ deformed, ເຖິງແມ່ນວ່າການປ່ຽນແປງໃນຮູບຮ່າງແມ່ນເກີນກວ່າຫຼາຍ. The Curies ສາມາດຄາດຄະເນຜົນກະທົບຂອງ converse piezoelectric ໄດ້, ແລະຜົນກະທົບຂອງ converse ແມ່ນ deduced ທາງຄະນິດສາດຈາກຫຼັກການ thermodynamic ພື້ນຖານໂດຍ Gabriel Lippmann ໃນ 1881.

Curies ໄດ້ຢືນຢັນການມີຢູ່ຂອງຜົນກະທົບຂອງ converse ທັນທີ, ແລະສືບຕໍ່ໄດ້ຮັບຫຼັກຖານສະແດງປະລິມານຂອງການປີ້ນກັບກັນຢ່າງສົມບູນຂອງ electro-elasto-mechanical deformations ໃນໄປເຊຍກັນ piezoelectric. ສໍາລັບທົດສະວັດ, piezoelectricity ຍັງຄົງເປັນຄວາມຢາກຮູ້ຂອງຫ້ອງທົດລອງ, ແຕ່ວ່າມັນເປັນເຄື່ອງມືທີ່ສໍາຄັນໃນການຄົ້ນພົບ polonium ແລະ radium ໂດຍ Pierre ແລະ Marie Curie. ວຽກງານຂອງພວກເຂົາເພື່ອຄົ້ນຫາແລະກໍານົດໂຄງສ້າງຜລຶກທີ່ສະແດງ piezoelectricity culminated ໃນການພິມເຜີຍແຜ່ຂອງ Woldemar Voigt's Lehrbuch der Kristallphysik (Textbook of Crystal Physics).

Pickups Electronically Amplified Guitars

ມໍເຕີ piezoelectric ແມ່ນມໍເຕີໄຟຟ້າທີ່ໃຊ້ຜົນກະທົບ piezoelectric ເພື່ອປ່ຽນພະລັງງານໄຟຟ້າເປັນພະລັງງານກົນຈັກ. ຜົນ​ກະ​ທົບ piezoelectric ແມ່ນ​ຄວາມ​ສາ​ມາດ​ຂອງ​ອຸ​ປະ​ກອນ​ສະ​ເພາະ​ໃດ​ຫນຶ່ງ​ໃນ​ການ​ຜະ​ລິດ​ປະ​ລິ​ມານ​ໄຟ​ຟ້າ​ໃນ​ເວ​ລາ​ທີ່​ມີ​ຄວາມ​ກົດ​ດັນ​ກົນ​ຈັກ​. ມໍເຕີ Piezoelectric ຖືກນໍາໃຊ້ໃນຫຼາຍໆຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ, ຕັ້ງແຕ່ການໃຫ້ພະລັງງານອຸປະກອນຂະຫນາດນ້ອຍເຊັ່ນ: ໂມງແລະໂມງເພື່ອພະລັງງານເຄື່ອງຈັກຂະຫນາດໃຫຍ່ເຊັ່ນຫຸ່ນຍົນແລະອຸປະກອນທາງການແພດ.

ມໍເຕີ້ Piezoelectric ແມ່ນໃຊ້ໃນລົດເກຍທີ່ຂະຫຍາຍດ້ວຍເອເລັກໂຕຣນິກ. ລົດກະບະເຫຼົ່ານີ້ໃຊ້ຜົນກະທົບ piezoelectric ເພື່ອປ່ຽນການສັ່ນສະເທືອນຂອງສາຍກີຕາເປັນສັນຍານໄຟຟ້າ. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ສັນຍານນີ້ໄດ້ຖືກຂະຫຍາຍອອກແລະຖືກສົ່ງໄປຫາເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງ, ເຊິ່ງຜະລິດສຽງຂອງກີຕາ. Piezoelectric pickups ຍັງຖືກນໍາໃຊ້ໃນ drums ເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ທັນສະໄຫມ, ບ່ອນທີ່ເຂົາເຈົ້າໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອກວດພົບການສັ່ນສະເທືອນຂອງຫົວ drum ແລະປ່ຽນໃຫ້ເຂົາເຈົ້າເປັນສັນຍານໄຟຟ້າ.

ມໍເຕີ Piezoelectric ຍັງຖືກໃຊ້ໃນການສະແກນກ້ອງຈຸລະທັດ, ເຊິ່ງໃຊ້ຜົນກະທົບ piezoelectric ເພື່ອເຄື່ອນຍ້າຍເຄື່ອງສຳຫຼວດນ້ອຍໆໄປທົ່ວພື້ນຜິວ. ນີ້ອະນຸຍາດໃຫ້ກ້ອງຈຸລະທັດແກ້ໄຂຮູບພາບໃນລະດັບຂອງປະລໍາມະນູ. ມໍເຕີ Piezoelectric ຍັງຖືກໃຊ້ໃນເຄື່ອງພິມ inkjet, ບ່ອນທີ່ພວກມັນຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຍ້າຍຫົວພິມໄປແລະໄປທົ່ວຫນ້າ.

ມໍເຕີ Piezoelectric ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ໃນຫຼາຍໆຄໍາຮ້ອງສະຫມັກອື່ນໆ, ລວມທັງອຸປະກອນທາງການແພດ, ອົງປະກອບຂອງລົດຍົນ, ແລະອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກບໍລິໂພກ. ພວກເຂົາເຈົ້າຍັງຖືກນໍາໃຊ້ໃນການນໍາໃຊ້ອຸດສາຫະກໍາ, ເຊັ່ນໃນການຜະລິດຂອງພາກສ່ວນຄວາມແມ່ນຍໍາແລະໃນການປະກອບຂອງອົງປະກອບສະລັບສັບຊ້ອນ. ຜົນກະທົບ piezoelectric ຍັງຖືກນໍາໃຊ້ໃນການຜະລິດຄື້ນຟອງ ultrasound, ເຊິ່ງຖືກນໍາໃຊ້ໃນຮູບພາບທາງການແພດແລະໃນການກວດສອບຂໍ້ບົກພ່ອງຂອງວັດສະດຸ.

ໂດຍລວມແລ້ວ, ມໍເຕີ piezoelectric ແມ່ນໃຊ້ໃນຫຼາຍຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ, ຈາກການພະລັງງານອຸປະກອນຂະຫນາດນ້ອຍເພື່ອພະລັງງານເຄື່ອງຈັກຂະຫນາດໃຫຍ່. ພວກມັນຖືກນໍາໃຊ້ໃນກີຕ້າທີ່ຂະຫຍາຍດ້ວຍເອເລັກໂຕຣນິກ, drums ເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ທັນສະໄຫມ, ກ້ອງຈຸລະທັດສະແກນ, ເຄື່ອງພິມ inkjet, ອຸປະກອນການແພດ, ສ່ວນປະກອບຂອງລົດຍົນ, ແລະເຄື່ອງໃຊ້ໄຟຟ້າ. ຜົນກະທົບ piezoelectric ຍັງຖືກນໍາໃຊ້ໃນການຜະລິດຄື້ນຟອງ ultrasound ແລະໃນການກວດສອບຂໍ້ບົກພ່ອງຂອງວັດສະດຸ.

ກະຕຸ້ນ Drums ເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ທັນສະໄຫມ

Piezoelectricity ແມ່ນ​ປະ​ລິ​ມານ​ໄຟ​ຟ້າ​ທີ່​ສະ​ສົມ​ໃນ​ວັດ​ຖຸ​ແຂງ​ບາງ​ຢ່າງ​ເຊັ່ນ​ໄປ​ເຊຍ​ກັນ​, ceramics​, ແລະ​ບັນ​ຫາ​ທາງ​ຊີ​ວະ​ພາບ​ເຊັ່ນ​: ກະ​ດູກ​ແລະ DNA​. ມັນແມ່ນການຕອບສະຫນອງຂອງວັດສະດຸເຫຼົ່ານີ້ຕໍ່ກັບຄວາມກົດດັນກົນຈັກທີ່ນໍາໃຊ້. ຄໍາວ່າ piezoelectricity ແມ່ນມາຈາກຄໍາພາສາກະເຣັກ "piezein", ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າ "ບີບຫຼືກົດ", ແລະຄໍາວ່າ "elektron", ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າ "ອໍາພັນ", ແຫຼ່ງພະລັງງານຂອງວັດຖຸບູຮານ.

ມໍເຕີ piezoelectric ແມ່ນອຸປະກອນທີ່ໃຊ້ຜົນກະທົບ piezoelectric ເພື່ອສ້າງການເຄື່ອນໄຫວ. ຜົນກະທົບນີ້ເກີດຈາກປະຕິສໍາພັນທາງກົນຈັກເສັ້ນຊື່ລະຫວ່າງລັດກົນຈັກ ແລະໄຟຟ້າຂອງວັດສະດຸຜລຶກທີ່ມີສົມມາທິປີ້ນກັນ. ມັນເປັນຂະບວນການປີ້ນກັບກັນ, ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າວັດສະດຸທີ່ສະແດງໃຫ້ເຫັນຜົນກະທົບ piezoelectric ຍັງສະແດງໃຫ້ເຫັນຜົນກະທົບ piezoelectric ປີ້ນກັບກັນ, ເຊິ່ງເປັນການຜະລິດພາຍໃນຂອງຄວາມກົດດັນກົນຈັກທີ່ເກີດຈາກພາກສະຫນາມໄຟຟ້ານໍາໃຊ້. ຕົວຢ່າງຂອງໂຄງການນີ້ແມ່ນໄປເຊຍກັນ zirconate titanate, ເຊິ່ງສ້າງ piezoelectricity ທີ່ສາມາດວັດແທກໄດ້ໃນເວລາທີ່ໂຄງສ້າງສະຖິດຂອງພວກມັນຖືກຜິດປົກກະຕິຈາກຂະຫນາດຕົ້ນສະບັບຂອງມັນ. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ໃນເວລາທີ່ພາກສະຫນາມໄຟຟ້າພາຍນອກຖືກນໍາໃຊ້, ໄປເຊຍກັນມີການປ່ຽນແປງຂະຫນາດຄົງທີ່, ການຜະລິດຄື້ນຟອງ ultrasound.

ມໍເຕີ Piezoelectric ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ໃນຫຼາຍໆຄໍາຮ້ອງສະຫມັກປະຈໍາວັນ, ເຊັ່ນ:

• ສ້າງປະກາຍໄຟເພື່ອຈູດແກ໊ສໃນອຸປະກອນປຸງແຕ່ງອາຫານ ແລະຄວາມຮ້ອນ
• ໂຄມໄຟ, ເຄສຢາສູບ, ແລະວັດສະດຸທີ່ມີຜົນກະທົບຈາກ pyroelectric
• ສ້າງທ່າແຮງໄຟຟ້າເພື່ອຕອບສະໜອງຕໍ່ການປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມ
•ການຜະລິດແລະການກວດພົບສຽງ
• ການພິມ inkjet Piezoelectric
• ການຜະລິດໄຟຟ້າແຮງດັນສູງ
•ເຄື່ອງກໍາເນີດໂມງແລະອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກ
• Microbalances
•ຂັບ nozzles ultrasonic ແລະ ultrafine ສຸມໃສ່ການປະກອບ optical
• ເປັນພື້ນຖານຂອງການສະແກນກ້ອງຈຸລະທັດ
•ການແກ້ໄຂຮູບພາບໃນລະດັບຂອງປະລໍາມະນູ
• ເອົາກີຕ້າຂະຫຍາຍສຽງອີເລັກໂທຣນິກ
• ກະຕຸ້ນ drums ເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ທັນສະໄຫມ.

ການສ້າງແບບຈໍາລອງເຄື່ອງກົນຈັກໄຟຟ້າຂອງ Piezoelectric Transducers

ໃນພາກນີ້, ຂ້ອຍຈະສໍາຫຼວດການສ້າງແບບຈໍາລອງເຄື່ອງກົນຈັກໄຟຟ້າຂອງ transducers piezoelectric. ຂ້ອຍຈະເບິ່ງປະຫວັດການຄົ້ນພົບຂອງ piezoelectricity, ການທົດລອງທີ່ພິສູດການມີຢູ່ຂອງມັນ, ແລະການພັດທະນາອຸປະກອນແລະວັດສະດຸ piezoelectric. ຂ້າພະເຈົ້າຍັງຈະສົນທະນາການປະກອບສ່ວນຂອງນັກຟິສິກຝຣັ່ງ Pierre ແລະ Jacques Curie, Carl Linnaeus ແລະ Franz Aepinus, Rene Hauy ແລະ Antoine Cesar Becquerel, Gabriel Lippmann, ແລະ Woldemar Voigt.

ນັກຟິສິກຝຣັ່ງ Pierre ແລະ Jacques Curie

Piezoelectricity ແມ່ນປະກົດການທາງກົນຈັກໄຟຟ້າທີ່ຄ່າໄຟຟ້າສະສົມຢູ່ໃນວັດຖຸແຂງບາງຢ່າງເຊັ່ນ: ໄປເຊຍກັນ, ເຊລາມິກ, ແລະສານຊີວະພາບເຊັ່ນ: ກະດູກແລະ DNA. ຄ່ານີ້ຖືກສ້າງຂື້ນເພື່ອຕອບສະໜອງຕໍ່ຄວາມກົດດັນທາງກົນຈັກທີ່ນຳໃຊ້. ຄໍາວ່າ 'piezoelectricity' ແມ່ນມາຈາກຄໍາພາສາກະເຣັກ 'piezein', ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າ 'ບີບຫຼືກົດ', ແລະ 'elektron', ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າ 'ອໍາພັນ', ເປັນແຫຼ່ງວັດຖຸບູຮານຂອງຄ່າໄຟຟ້າ.

ຜົນ​ກະ​ທົບ piezoelectric ເປັນ​ຜົນ​ມາ​ຈາກ​ການ​ພົວ​ພັນ​ລະ​ຫວ່າງ electromechanical ເສັ້ນ​ຊື່​ລະ​ຫວ່າງ​ລັດ​ກົນ​ຈັກ​ແລະ​ໄຟ​ຟ້າ​ໃນ​ອຸ​ປະ​ກອນ​ທີ່​ມີ inversion symmetry​. ຜົນກະທົບນີ້ແມ່ນປີ້ນກັບກັນໄດ້, ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າວັດສະດຸທີ່ສະແດງໃຫ້ເຫັນຜົນກະທົບ piezoelectric ຍັງສະແດງໃຫ້ເຫັນຜົນກະທົບ piezoelectric ປີ້ນກັບກັນ, ບ່ອນທີ່ການຜະລິດພາຍໃນຂອງຄວາມກົດດັນກົນຈັກແມ່ນຜະລິດເພື່ອຕອບສະຫນອງກັບພາກສະຫນາມໄຟຟ້າທີ່ໃຊ້. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ໄປເຊຍກັນ zirconate titanate ຜະລິດ piezoelectricity ທີ່ສາມາດວັດແທກໄດ້ໃນເວລາທີ່ໂຄງສ້າງສະຖິດຂອງມັນແມ່ນ deformed ຈາກຂະຫນາດຕົ້ນສະບັບຂອງມັນ. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ໃນເວລາທີ່ພາກສະຫນາມໄຟຟ້າພາຍນອກຖືກນໍາໃຊ້, ໄປເຊຍກັນມີການປ່ຽນແປງຂະຫນາດຄົງທີ່, ການຜະລິດຄື້ນຟອງ ultrasound ໃນຂະບວນການທີ່ເອີ້ນວ່າຜົນກະທົບ piezoelectric ປີ້ນກັບກັນ.

ໃນປີ 1880, ນັກຟີຊິກສາດຊາວຝຣັ່ງ Pierre ແລະ Jacques Curie ໄດ້ຄົ້ນພົບຜົນກະທົບຂອງ piezoelectric ແລະນັບຕັ້ງແຕ່ນັ້ນມາມັນໄດ້ຖືກຂຸດຄົ້ນສໍາລັບຫຼາຍໆຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ເປັນປະໂຫຍດ, ລວມທັງການຜະລິດແລະການກວດພົບສຽງ, ການພິມ inkjet piezoelectric, ການຜະລິດໄຟຟ້າແຮງດັນສູງ, ເຄື່ອງກໍາເນີດໂມງ, ແລະເອເລັກໂຕຣນິກ. ອຸປະກອນເຊັ່ນ microbalances ແລະຂັບ nozzles ultrasonic ສໍາລັບການປະກອບ optical ສຸມໃສ່ ultrafine. ມັນຍັງເປັນພື້ນຖານສໍາລັບການສະແກນກ້ອງຈຸລະທັດ probe, ເຊິ່ງສາມາດແກ້ໄຂຮູບພາບໃນລະດັບອະຕອມ. Piezoelectricity ຍັງຖືກໃຊ້ໃນລົດກະບະສຳລັບກີຕ້າທີ່ຂະຫຍາຍດ້ວຍລະບົບເອເລັກໂຕຼນິກ ແລະເຄື່ອງກະຕຸ້ນສຳລັບກອງກອງເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ທັນສະໄໝ.

Piezoelectricity ຍັງພົບເຫັນການໃຊ້ງານປະຈໍາວັນເຊັ່ນ: ການສ້າງ sparks ເພື່ອ ignite ອາຍແກັສໃນອຸປະກອນປຸງແຕ່ງອາຫານແລະຄວາມຮ້ອນ, torches, ແສງສະຫວ່າງຢາສູບ, ແລະອື່ນໆ. ຜົນກະທົບຂອງ pyroelectric, ບ່ອນທີ່ວັດສະດຸສ້າງທ່າແຮງໄຟຟ້າເພື່ອຕອບສະຫນອງຕໍ່ການປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມ, ໄດ້ຖືກສຶກສາໂດຍ Carl Linnaeus ແລະ Franz Aepinus ໃນກາງສະຕະວັດທີ 18, ແຕ້ມກ່ຽວກັບຄວາມຮູ້ຂອງ René Hauy ແລະ Antoine César Becquerel, ຜູ້ທີ່ຕັ້ງຄວາມສໍາພັນລະຫວ່າງ. ຄວາມກົດດັນກົນຈັກແລະຄ່າໄຟຟ້າ, ເຖິງແມ່ນວ່າການທົດລອງຂອງເຂົາເຈົ້າພິສູດບໍ່ໄດ້.

ໂດຍການລວມເອົາຄວາມຮູ້ຂອງເຂົາເຈົ້າກ່ຽວກັບ pyroelectricity ກັບຄວາມເຂົ້າໃຈຂອງໂຄງສ້າງໄປເຊຍກັນທີ່ຕິດພັນ, Curies ສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດການຄາດຄະເນຂອງ pyroelectricity ແລະຄາດຄະເນພຶດຕິກໍາຂອງໄປເຊຍກັນໄດ້. ນີ້ໄດ້ຖືກສະແດງໃຫ້ເຫັນໃນຜົນກະທົບຂອງໄປເຊຍກັນເຊັ່ນ: tourmaline, quartz, topaz, ້ໍາຕານອ້ອຍ, ແລະເກືອ Rochelle. Sodium potassium tartrate tetrahydrate ແລະ quartz ຍັງສະແດງ piezoelectricity. ແຜ່ນ piezoelectric ສ້າງແຮງດັນໃນເວລາທີ່ຜິດປົກກະຕິ, ເຖິງແມ່ນວ່ານີ້ແມ່ນເກີນເກີນໄປໃນການສາທິດ Curies. ພວກເຂົາເຈົ້າຍັງສາມາດຄາດຄະເນຜົນກະທົບ piezoelectric ຂອງ converse ແລະຄະນິດສາດ deduce ມັນຈາກຫຼັກການພື້ນຖານ thermodynamic ໂດຍ Gabriel Lippmann ໃນ 1881.

Curies ໄດ້ຢືນຢັນການມີຢູ່ຂອງຜົນກະທົບຂອງ converse ທັນທີ, ແລະສືບຕໍ່ໄດ້ຮັບຫຼັກຖານສະແດງປະລິມານຂອງການປີ້ນກັບກັນຢ່າງສົມບູນຂອງ electro-elasto-mechanical deformations ໃນໄປເຊຍກັນ piezoelectric. ໃນທົດສະວັດຕໍ່ມາ, piezoelectricity ຍັງຄົງເປັນຄວາມຢາກຮູ້ໃນຫ້ອງທົດລອງຈົນກ່ວາມັນກາຍເປັນເຄື່ອງມືທີ່ສໍາຄັນໃນການຄົ້ນພົບ polonium ແລະ radium ໂດຍ Pierre ແລະ Marie Curie. ວຽກງານຂອງພວກເຂົາເພື່ອຄົ້ນຫາແລະກໍານົດໂຄງສ້າງໄປເຊຍກັນທີ່ສະແດງໃຫ້ເຫັນ piezoelectricity culminated ໃນການພິມເຜີຍແຜ່ຂອງ Woldemar Voigt's 'Lehrbuch der Kristallphysik' (Textbook of Crystal Physics).

ການທົດລອງພິສູດບໍ່ໄດ້ສະຫຼຸບ

Piezoelectricity ແມ່ນປະກົດການທາງກົນຈັກໄຟຟ້າທີ່ຄ່າໄຟຟ້າສະສົມຢູ່ໃນວັດຖຸແຂງບາງຊະນິດ, ເຊັ່ນ: ໄປເຊຍກັນ, ເຊລາມິກ, ແລະສານຊີວະພາບເຊັ່ນ: ກະດູກແລະ DNA. ມັນແມ່ນການຕອບສະຫນອງຕໍ່ຄວາມກົດດັນທາງກົນຈັກ, ແລະຄໍາວ່າ 'piezoelectricity' ແມ່ນມາຈາກຄໍາພາສາກະເຣັກ 'piezein', ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າ 'ບີບຫຼືກົດ', ແລະ 'ēlektron' ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າ 'ອໍາພັນ', ແຫຼ່ງວັດຖຸບູຮານຂອງຄ່າໄຟຟ້າ.

ຜົນ​ກະ​ທົບ piezoelectric ເປັນ​ຜົນ​ມາ​ຈາກ​ການ​ພົວ​ພັນ​ລະ​ຫວ່າງ electromechanical ເສັ້ນ​ຊື່​ລະ​ຫວ່າງ​ລັດ​ກົນ​ຈັກ​ແລະ​ໄຟ​ຟ້າ​ຂອງ​ວັດ​ສະ​ດຸ crystalline ກັບ symmetry inversion​. ມັນເປັນຂະບວນການປີ້ນກັບກັນ; ວັດສະດຸທີ່ສະແດງໃຫ້ເຫັນຜົນກະທົບ piezoelectric ຍັງສະແດງໃຫ້ເຫັນຜົນກະທົບ piezoelectric ປີ້ນກັບກັນ, ເຊິ່ງແມ່ນການຜະລິດພາຍໃນຂອງຄວາມກົດດັນກົນຈັກທີ່ເກີດຈາກພາກສະຫນາມໄຟຟ້າທີ່ໃຊ້. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ໄປເຊຍກັນ zirconate titanate ຜະລິດ piezoelectricity ທີ່ສາມາດວັດແທກໄດ້ໃນເວລາທີ່ໂຄງສ້າງສະຖິດຂອງມັນແມ່ນ deformed ຈາກຂະຫນາດຕົ້ນສະບັບຂອງມັນ. ໃນທາງກັບກັນ, ໄປເຊຍກັນສາມາດປ່ຽນມິຕິສະຖິດຂອງພວກມັນໃນເວລາທີ່ພາກສະຫນາມໄຟຟ້າພາຍນອກຖືກນໍາໃຊ້, ທີ່ເອີ້ນວ່າຜົນກະທົບ piezoelectric ປີ້ນກັບກັນ, ເຊິ່ງຖືກນໍາໃຊ້ໃນການຜະລິດຄື້ນ ultrasound.

ນັກຟີຊິກສາດຊາວຝຣັ່ງ Pierre ແລະ Jacques Curie ຄົ້ນພົບ piezoelectricity ໃນປີ 1880. ນັບຕັ້ງແຕ່ນັ້ນມາ, ມັນໄດ້ຖືກຂຸດຄົ້ນສໍາລັບຫຼາຍໆຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ເປັນປະໂຫຍດ, ລວມທັງການຜະລິດແລະການກວດສອບສຽງ, ການພິມ inkjet piezoelectric, ການຜະລິດໄຟຟ້າແຮງດັນສູງ, ເຄື່ອງກໍາເນີດໂມງ, ແລະອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກເຊັ່ນ microbalances. , ຂັບ nozzles ultrasonic, ແລະ ultrafine ສຸມໃສ່ການປະກອບ optical. ມັນຍັງເປັນພື້ນຖານຂອງການສະແກນກ້ອງຈຸລະທັດ probe, ເຊິ່ງສາມາດແກ້ໄຂຮູບພາບໃນຂະຫນາດຂອງປະລໍາມະນູ. Piezoelectricity ຍັງຖືກໃຊ້ໃນລົດກະບະສໍາລັບກີຕ້າທີ່ຂະຫຍາຍດ້ວຍເອເລັກໂຕຣນິກ, ແລະເຄື່ອງກະຕຸ້ນສໍາລັບ drums ເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ທັນສະໄຫມ.

Piezoelectricity ພົບເຫັນການນໍາໃຊ້ປະຈໍາວັນໃນການສ້າງ sparks ເພື່ອ ignite ອາຍແກັສໃນອຸປະກອນປຸງແຕ່ງອາຫານແລະຄວາມຮ້ອນ, torches, ຢາສູບ, ແລະອື່ນໆອີກ. ຜົນກະທົບຂອງ pyroelectric, ໃນວັດສະດຸສ້າງທ່າແຮງໄຟຟ້າເພື່ອຕອບສະຫນອງຕໍ່ການປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມ, ໄດ້ຖືກສຶກສາໂດຍ Carl Linnaeus ແລະ Franz Aepinus ໃນກາງສະຕະວັດທີ 18, ແຕ້ມກ່ຽວກັບຄວາມຮູ້ຂອງ René Hauy ແລະ Antoine César Becquerel, ຜູ້ທີ່ຕັ້ງຄວາມສໍາພັນ. ລະຫວ່າງຄວາມກົດດັນກົນຈັກແລະຄ່າໄຟຟ້າ. ການທົດລອງພິສູດບໍ່ໄດ້ສະຫຼຸບ.

ຄວາມຮູ້ລວມຂອງ pyroelectricity ແລະຄວາມເຂົ້າໃຈຂອງໂຄງສ້າງໄປເຊຍກັນທີ່ຕິດພັນເຮັດໃຫ້ການຄາດຄະເນຂອງ pyroelectricity ແລະຄວາມສາມາດໃນການຄາດຄະເນພຶດຕິກໍາຂອງໄປເຊຍກັນໄດ້. ນີ້ໄດ້ຖືກສະແດງໃຫ້ເຫັນໃນຜົນກະທົບຂອງໄປເຊຍກັນເຊັ່ນ: tourmaline, quartz, topaz, ້ໍາຕານອ້ອຍ, ແລະເກືອ Rochelle. Sodium potassium tartrate tetrahydrate ແລະ quartz ຍັງສະແດງ piezoelectricity, ແລະແຜ່ນ piezoelectric ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອສ້າງແຮງດັນໃນເວລາທີ່ຜິດປົກກະຕິ. ນີ້ໄດ້ຖືກເວົ້າເກີນຈິງໃນການສະແດງຂອງ Curies ຂອງຜົນກະທົບ piezoelectric ໂດຍກົງ.

ອ້າຍນ້ອງ Pierre ແລະ Jacques Curie ໄດ້ຄາດຄະເນຜົນກະທົບຂອງ converse piezoelectric, ແລະຜົນກະທົບຂອງ converse ແມ່ນ deduced ທາງຄະນິດສາດຈາກຫຼັກການ thermodynamic ພື້ນຖານໂດຍ Gabriel Lippmann ໃນປີ 1881. Curies ໄດ້ຢືນຢັນການມີຢູ່ຂອງຜົນກະທົບ converse ທັນທີ, ແລະສືບຕໍ່ໄດ້ຮັບຫຼັກຖານສະແດງປະລິມານຂອງສົມບູນ. ປີ້ນກັບກັນຂອງການຜິດປົກກະຕິ electro-elasto-mechanical ໃນໄປເຊຍກັນ piezoelectric.

ສໍາລັບທົດສະວັດ, piezoelectricity ຍັງຄົງເປັນຄວາມຢາກຮູ້ຂອງຫ້ອງທົດລອງ, ແຕ່ວ່າມັນເປັນເຄື່ອງມືທີ່ສໍາຄັນໃນການຄົ້ນພົບ polonium ແລະ radium ໂດຍ Pierre ແລະ Marie Curie. ວຽກງານຂອງພວກເຂົາເພື່ອຄົ້ນຫາແລະກໍານົດໂຄງສ້າງໄປເຊຍກັນທີ່ສະແດງໃຫ້ເຫັນ piezoelectricity culminated ໃນການພິມເຜີຍແຜ່ຂອງ Woldemar Voigt's Lehrbuch der Kristallphysik (Textbook of Crystal Physics). ນີ້ໄດ້ອະທິບາຍຫ້ອງຮຽນໄປເຊຍກັນທໍາມະຊາດທີ່ມີຄວາມສາມາດ piezoelectricity ແລະກໍານົດຢ່າງເຂັ້ມງວດຄົງທີ່ piezoelectric ໂດຍໃຊ້ການວິເຄາະ tensor. ນີ້ແມ່ນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກປະຕິບັດຄັ້ງທໍາອິດຂອງ transducers piezoelectric, ແລະ sonar ໄດ້ຖືກພັດທະນາໃນລະຫວ່າງສົງຄາມໂລກຄັ້ງທີ XNUMX. ໃນປະເທດຝຣັ່ງ, Paul Langevin ແລະເພື່ອນຮ່ວມງານຂອງລາວໄດ້ພັດທະນາເຄື່ອງກວດຈັບເຮືອດໍານ້ໍາ ultrasonic.

Carl Linnaeus ແລະ Franz Aepinus

Piezoelectricity ແມ່ນປະກົດການທາງກົນຈັກໄຟຟ້າທີ່ຄ່າໄຟຟ້າສະສົມຢູ່ໃນວັດຖຸແຂງບາງຢ່າງເຊັ່ນ: ໄປເຊຍກັນ, ເຊລາມິກ, ແລະສານຊີວະພາບເຊັ່ນ: ກະດູກແລະ DNA. ຄ່ານີ້ຖືກສ້າງຂື້ນເພື່ອຕອບສະຫນອງຕໍ່ຄວາມກົດດັນທາງກົນຈັກ. ຄໍາວ່າ piezoelectricity ມາຈາກຄໍາພາສາກະເຣັກ πιέζειν (piezein) ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າ "ບີບຫຼືກົດ" ແລະἤλεκτρον (ēlektron) ຫມາຍຄວາມວ່າ "ອໍາພັນ", ແຫຼ່ງວັດຖຸບູຮານຂອງຄ່າໄຟຟ້າ.

ຜົນ​ກະ​ທົບ piezoelectric ເປັນ​ຜົນ​ມາ​ຈາກ​ການ​ພົວ​ພັນ​ລະ​ຫວ່າງ electromechanical ເສັ້ນ​ຊື່​ລະ​ຫວ່າງ​ລັດ​ກົນ​ຈັກ​ແລະ​ໄຟ​ຟ້າ​ຂອງ​ວັດ​ສະ​ດຸ crystalline ກັບ symmetry inversion. ຜົນກະທົບນີ້ແມ່ນປີ້ນກັບກັນໄດ້, ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າວັດສະດຸທີ່ສະແດງ piezoelectricity ຍັງສະແດງໃຫ້ເຫັນຜົນກະທົບ piezoelectric ປີ້ນກັບກັນ, ເຊິ່ງເປັນການຜະລິດພາຍໃນຂອງຄວາມກົດດັນກົນຈັກທີ່ເກີດຈາກພາກສະຫນາມໄຟຟ້າທີ່ໃຊ້. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ໄປເຊຍກັນ zirconate titanate ຜະລິດ piezoelectricity ທີ່ສາມາດວັດແທກໄດ້ໃນເວລາທີ່ໂຄງສ້າງສະຖິດຂອງມັນແມ່ນ deformed ຈາກຂະຫນາດຕົ້ນສະບັບຂອງມັນ. ໃນທາງກັບກັນ, ໄປເຊຍກັນສາມາດປ່ຽນມິຕິສະຖິດຂອງພວກມັນໃນເວລາທີ່ພາກສະຫນາມໄຟຟ້າພາຍນອກຖືກນໍາໃຊ້, ເຊິ່ງເອີ້ນວ່າຜົນກະທົບ piezoelectric ປີ້ນກັບກັນແລະຖືກນໍາໃຊ້ໃນການຜະລິດຄື້ນຟອງ ultrasound.

ໃນປີ 1880, ນັກຟິສິກຝຣັ່ງ Jacques ແລະ Pierre Curie ຄົ້ນພົບຜົນກະທົບຂອງ piezoelectric ແລະຕັ້ງແຕ່ນັ້ນມາມັນໄດ້ຖືກຂຸດຄົ້ນສໍາລັບການນໍາໃຊ້ທີ່ເປັນປະໂຫຍດຫຼາຍ, ລວມທັງການຜະລິດແລະການກວດພົບສຽງ, ການພິມ inkjet piezoelectric, ການຜະລິດໄຟຟ້າແຮງດັນສູງ, ເຄື່ອງກໍາເນີດໂມງ, ອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກ, microbalances. , ຂັບ nozzles ultrasonic, ແລະ ultrafine ສຸມໃສ່ການປະກອບ optical. ມັນຍັງເປັນພື້ນຖານສໍາລັບການສະແກນກ້ອງຈຸລະທັດ probe, ເຊິ່ງຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອແກ້ໄຂຮູບພາບກ່ຽວກັບຂະຫນາດຂອງອະຕອມ. Piezoelectricity ຍັງຖືກໃຊ້ໃນລົດກະບະສຳລັບກີຕ້າທີ່ຂະຫຍາຍດ້ວຍລະບົບເອເລັກໂຕຼນິກ ແລະເຄື່ອງກະຕຸ້ນສຳລັບກອງກອງເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ທັນສະໄໝ.

Piezoelectricity ຍັງພົບເຫັນຢູ່ໃນການນໍາໃຊ້ປະຈໍາວັນ, ເຊັ່ນ: ການສ້າງ sparks ເພື່ອ ignite ອາຍແກັສໃນອຸປະກອນປຸງແຕ່ງອາຫານແລະຄວາມຮ້ອນ, torches, ຢາສູບ, ແລະຜົນກະທົບ pyroelectric, ຊຶ່ງເປັນເວລາທີ່ວັດສະດຸສ້າງທ່າແຮງໄຟຟ້າໃນການຕອບສະຫນອງຕໍ່ການປ່ຽນແປງອຸນຫະພູມ. ຜົນກະທົບນີ້ໄດ້ຖືກສຶກສາໂດຍ Carl Linnaeus ແລະ Franz Aepinus ໃນກາງສະຕະວັດທີ 18, ແຕ້ມກ່ຽວກັບຄວາມຮູ້ຈາກ René Hauy ແລະ Antoine César Becquerel, ຜູ້ທີ່ສະແດງຄວາມສໍາພັນລະຫວ່າງຄວາມກົດດັນກົນຈັກແລະຄ່າໄຟຟ້າ, ເຖິງແມ່ນວ່າການທົດລອງຂອງພວກເຂົາພິສູດບໍ່ໄດ້ແນ່ນອນ.

ທັດສະນະຂອງ piezo crystal ໃນເຄື່ອງຊົດເຊີຍ Curie ຢູ່ພິພິທະພັນ Hunterian ໃນ Scotland ແມ່ນການສະແດງໃຫ້ເຫັນຜົນກະທົບ piezoelectric ໂດຍກົງໂດຍອ້າຍນ້ອງ Pierre ແລະ Jacques Curie. ການລວມເອົາຄວາມຮູ້ຂອງເຂົາເຈົ້າກ່ຽວກັບ pyroelectricity ກັບຄວາມເຂົ້າໃຈຂອງໂຄງສ້າງໄປເຊຍກັນທີ່ຕິດພັນເຮັດໃຫ້ການຄາດຄະເນຂອງ pyroelectricity ແລະຄວາມສາມາດໃນການຄາດຄະເນພຶດຕິກໍາໄປເຊຍກັນໄດ້. ນີ້ໄດ້ຖືກສະແດງໃຫ້ເຫັນໂດຍຜົນກະທົບຂອງໄປເຊຍກັນເຊັ່ນ: tourmaline, quartz, topaz, ້ໍາຕານອ້ອຍ, ແລະເກືອ Rochelle. Sodium potassium tartrate tetrahydrate ແລະ quartz ຈາກເກືອ Rochelle ສະແດງໃຫ້ເຫັນ piezoelectricity, ແລະແຜ່ນ piezoelectric ສ້າງແຮງດັນໃນເວລາທີ່ deformed, ເຖິງແມ່ນວ່ານີ້ແມ່ນເວົ້າເກີນຈິງຫຼາຍໃນການສາທິດ Curies'.

ການຄາດຄະເນຜົນກະທົບຂອງ converse piezoelectric ແລະການຫັກຫລັງທາງຄະນິດສາດຈາກຫຼັກການພື້ນຖານຂອງ thermodynamic ແມ່ນເຮັດໂດຍ Gabriel Lippmann ໃນປີ 1881. Curies ໄດ້ຢືນຢັນການມີຢູ່ຂອງຜົນກະທົບຂອງ converse ທັນທີ, ແລະສືບຕໍ່ໄດ້ຮັບຫຼັກຖານທາງດ້ານປະລິມານຂອງການປີ້ນກັບກັນຂອງ electro-elasto-. ການຜິດປົກກະຕິຂອງກົນຈັກໃນໄປເຊຍກັນ piezoelectric. ສໍາລັບທົດສະວັດ, piezoelectricity ຍັງຄົງເປັນຄວາມຢາກຮູ້ຂອງຫ້ອງທົດລອງຈົນກ່ວາມັນກາຍເປັນເຄື່ອງມືທີ່ສໍາຄັນໃນການຄົ້ນພົບຂອງ polonium ແລະ radium ໂດຍ Pierre ແລະ Marie Curie, ຜູ້ທີ່ໃຊ້ມັນເພື່ອຄົ້ນຫາແລະກໍານົດໂຄງສ້າງໄປເຊຍກັນທີ່ສະແດງໃຫ້ເຫັນ piezoelectricity. ນີ້ໄດ້ສິ້ນສຸດລົງໃນການພິມເຜີຍແຜ່ຂອງ Woldemar Voigt's Lehrbuch der Kristallphysik (Textbook of Crystal Physics), ເຊິ່ງໄດ້ອະທິບາຍເຖິງຊັ້ນຮຽນໄປເຊຍກັນທໍາມະຊາດທີ່ມີຄວາມສາມາດໃນການ piezoelectricity ແລະກໍານົດຢ່າງເຂັ້ມງວດຂອງຄ່າຄົງທີ່ piezoelectric ໂດຍນໍາໃຊ້ການວິເຄາະ tensor.

ການປະຕິບັດຕົວຈິງຂອງ transducers piezoelectric ນີ້ນໍາໄປສູ່ການພັດທະນາຂອງ sonar ໃນລະຫວ່າງສົງຄາມໂລກຄັ້ງທີ I. ໃນປະເທດຝຣັ່ງ, Paul Langevin ແລະເພື່ອນຮ່ວມງານຂອງລາວໄດ້ພັດທະນາເຄື່ອງກວດຈັບເຮືອດໍານ້ໍາ ultrasonic. ເຄື່ອງກວດຈັບປະກອບດ້ວຍຕົວປ່ຽນສັນຍານທີ່ເຮັດຈາກໄປເຊຍກັນ quartz ບາງໆຕິດໃສ່ແຜ່ນເຫຼັກຢ່າງລະມັດລະວັງ, ແລະ hydrophone ເພື່ອກວດຫາສຽງສະທ້ອນຄືນຫຼັງຈາກປ່ອຍກໍາມະຈອນທີ່ມີຄວາມຖີ່ສູງຈາກເຄື່ອງກວດຈັບ transducer. ໂດຍການວັດແທກເວລາທີ່ມັນໃຊ້ເພື່ອໄດ້ຍິນສຽງສະທ້ອນຂອງຄື້ນສຽງທີ່ໂດດອອກຈາກວັດຖຸ, ເຂົາເຈົ້າສາມາດຄິດໄລ່ໄລຍະຫ່າງຂອງວັດຖຸໄດ້. ພວກເຂົາເຈົ້າໄດ້ນໍາໃຊ້ piezoelectricity ເພື່ອເຮັດໃຫ້ sonar ນີ້ປະສົບຜົນສໍາເລັດ, ແລະໂຄງການໄດ້ສ້າງການພັດທະນາຢ່າງເຂັ້ມງວດແລະຄວາມສົນໃຈໃນອຸປະກອນ piezoelectric.

Rene Hauy ແລະ Antoine Cesar Becquerel

Piezoelectricity ແມ່ນປະກົດການໄຟຟ້າທີ່ເກີດຂື້ນໃນເວລາທີ່ວັດສະດຸແຂງບາງຊະນິດ, ເຊັ່ນ: ໄປເຊຍກັນ, ເຊລາມິກ, ແລະຊີວະວິທະຍາເຊັ່ນ: ກະດູກແລະ DNA, ສະສົມຄ່າໄຟຟ້າເພື່ອຕອບສະຫນອງຕໍ່ຄວາມກົດດັນທາງກົນຈັກ. Piezoelectricity ແມ່ນມາຈາກຄໍາພາສາກະເຣັກ 'piezein', ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າ 'ບີບຫຼືກົດ', ແລະ 'elektron', ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າ 'ອໍາພັນ', ເປັນແຫຼ່ງວັດຖຸບູຮານຂອງຄ່າໄຟຟ້າ.

ຜົນ​ກະ​ທົບ piezoelectric ເປັນ​ຜົນ​ມາ​ຈາກ​ການ​ພົວ​ພັນ​ລະ​ຫວ່າງ electromechanical ເສັ້ນ​ຊື່​ລະ​ຫວ່າງ​ລັດ​ກົນ​ຈັກ​ແລະ​ໄຟ​ຟ້າ​ໃນ​ວັດ​ສະ​ດຸ crystalline ກັບ symmetry inversion. ຜົນກະທົບນີ້ແມ່ນປີ້ນກັບກັນໄດ້, ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າວັດສະດຸທີ່ສະແດງໃຫ້ເຫັນຜົນກະທົບ piezoelectric ຍັງສະແດງໃຫ້ເຫັນຜົນກະທົບ piezoelectric ປີ້ນກັບກັນ, ຫຼືການຜະລິດພາຍໃນຂອງຄວາມເຄັ່ງຕຶງກົນຈັກທີ່ເປັນຜົນມາຈາກພາກສະຫນາມໄຟຟ້ານໍາໃຊ້. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ໄປເຊຍກັນ zirconate titanate ຜະລິດ piezoelectricity ທີ່ສາມາດວັດແທກໄດ້ໃນເວລາທີ່ໂຄງສ້າງສະຖິດຂອງມັນແມ່ນ deformed ຈາກຂະຫນາດຕົ້ນສະບັບຂອງມັນ. ໃນທາງກັບກັນ, ໄປເຊຍກັນສາມາດປ່ຽນມິຕິສະຖິດຂອງມັນເມື່ອພາກສະຫນາມໄຟຟ້າພາຍນອກຖືກນໍາໃຊ້, ເຊິ່ງກໍ່ໃຫ້ເກີດຜົນກະທົບ piezoelectric ປີ້ນກັບກັນແລະການຜະລິດຄື້ນຟອງ ultrasound.

ນັກຟີຊິກສາດຊາວຝຣັ່ງ Pierre ແລະ Jacques Curie ຄົ້ນພົບຜົນກະທົບ piezoelectric ໃນປີ 1880. ຜົນກະທົບນີ້ໄດ້ຖືກຂຸດຄົ້ນສໍາລັບການນໍາໃຊ້ທີ່ເປັນປະໂຫຍດຫຼາຍຊະນິດ, ລວມທັງການຜະລິດແລະການກວດພົບສຽງ, ການພິມ inkjet piezoelectric, ການຜະລິດໄຟຟ້າແຮງດັນສູງ, ເຄື່ອງກໍາເນີດໂມງ, ແລະອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກ. ເຊັ່ນ microbalances, ຂັບ nozzles ultrasonic, ແລະ ultrafine ສຸມໃສ່ການປະກອບ optical. ມັນຍັງເປັນພື້ນຖານຂອງການສະແກນກ້ອງຈຸລະທັດ probe, ເຊິ່ງສາມາດແກ້ໄຂຮູບພາບໃນຂະຫນາດຂອງປະລໍາມະນູ. Piezoelectricity ຍັງຖືກໃຊ້ໃນລົດກະບະສໍາລັບກີຕ້າທີ່ຂະຫຍາຍດ້ວຍເອເລັກໂຕຣນິກ, ແລະເຄື່ອງກະຕຸ້ນສໍາລັບ drums ເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ທັນສະໄຫມ.

ຜົນກະທົບຂອງ piezoelectric ໄດ້ຖືກສຶກສາຄັ້ງທໍາອິດໂດຍ Carl Linnaeus ແລະ Franz Aepinus ໃນກາງສະຕະວັດທີ 18, ແຕ້ມຄວາມຮູ້ຈາກ Rene Hauy ແລະ Antoine Cesar Becquerel, ຜູ້ທີ່ຕັ້ງຄວາມສໍາພັນລະຫວ່າງຄວາມກົດດັນກົນຈັກແລະຄ່າໄຟຟ້າ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ການທົດລອງໄດ້ພິສູດບໍ່ໄດ້ແນ່ນອນ. ສົມທົບກັບຄວາມຮູ້ຂອງ pyroelectricity, ແລະຄວາມເຂົ້າໃຈຂອງໂຄງສ້າງໄປເຊຍກັນທີ່ຕິດພັນ, ນີ້ເຮັດໃຫ້ເກີດການຄາດຄະເນຂອງ pyroelectricity, ແລະຄວາມສາມາດໃນການຄາດຄະເນພຶດຕິກໍາໄປເຊຍກັນ. ນີ້ໄດ້ຖືກສະແດງໃຫ້ເຫັນໃນຜົນກະທົບຂອງໄປເຊຍກັນເຊັ່ນ: tourmaline, quartz, topaz, ້ໍາຕານອ້ອຍ, ແລະເກືອ Rochelle. Sodium potassium tartrate tetrahydrate ແລະ quartz ຍັງສະແດງ piezoelectricity, ແລະແຜ່ນ piezoelectric ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອສ້າງແຮງດັນໃນເວລາທີ່ຜິດປົກກະຕິ. ຜົນກະທົບນີ້ໄດ້ຖືກຂະຫຍາຍອອກໄປຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນການປະທ້ວງຂອງ Curies ຢູ່ພິພິທະພັນຂອງ Scotland, ເຊິ່ງສະແດງໃຫ້ເຫັນຜົນກະທົບຂອງ piezoelectric ໂດຍກົງ.

ອ້າຍນ້ອງ Pierre ແລະ Jacques Curie ສືບຕໍ່ໄດ້ຮັບຫຼັກຖານທາງດ້ານປະລິມານຂອງການປີ້ນກັບກັນຢ່າງສົມບູນຂອງການຜິດປົກກະຕິ electro-elasto-mechanical ໃນໄປເຊຍກັນ piezoelectric. ສໍາລັບທົດສະວັດ, piezoelectricity ຍັງຄົງເປັນຄວາມຢາກຮູ້ຂອງຫ້ອງທົດລອງ, ຈົນກ່ວາມັນໄດ້ກາຍເປັນເຄື່ອງມືທີ່ສໍາຄັນໃນການຄົ້ນພົບຂອງ polonium ແລະ radium ໂດຍ Pierre ແລະ Marie Curie. ວຽກງານນີ້ໄດ້ສໍາຫຼວດແລະກໍານົດໂຄງສ້າງໄປເຊຍກັນທີ່ສະແດງ piezoelectricity, ສິ້ນສຸດໃນການພິມເຜີຍແຜ່ຂອງ Woldemar Voigt's Lehrbuch der Kristallphysik (Textbook of Crystal Physics).

Curies ໄດ້ຢືນຢັນການມີຢູ່ຂອງຜົນກະທົບຂອງ converse ໃນທັນທີ, ແລະໄດ້ສືບຕໍ່ການຄິດໄລ່ຫຼັກການພື້ນຖານຂອງ thermodynamic ຂອງຜົນກະທົບຂອງ converse. ອັນນີ້ແມ່ນເຮັດໄດ້ໂດຍ Gabriel Lippmann ໃນປີ 1881. Piezoelectricity ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອພັດທະນາ sonar ໃນລະຫວ່າງສົງຄາມໂລກຄັ້ງທີ XNUMX. ໃນປະເທດຝຣັ່ງ, Paul Langevin ແລະເພື່ອນຮ່ວມງານຂອງລາວໄດ້ພັດທະນາເຄື່ອງກວດຈັບ submarine ultrasonic. ເຄື່ອງກວດຈັບນີ້ປະກອບດ້ວຍຕົວປ່ຽນສັນຍານທີ່ເຮັດຈາກໄປເຊຍກັນ quartz ບາງໆຕິດໃສ່ແຜ່ນເຫຼັກຢ່າງລະມັດລະວັງ, ແລະ hydrophone ເພື່ອກວດຫາສຽງສະທ້ອນຄືນ. ໂດຍການປ່ອຍກໍາມະຈອນທີ່ມີຄວາມຖີ່ສູງຈາກເຄື່ອງສົ່ງສັນຍານແລະການວັດແທກເວລາທີ່ມັນໃຊ້ເພື່ອໄດ້ຍິນສຽງສະທ້ອນຂອງຄື້ນສຽງທີ່ກະໂດດອອກຈາກວັດຖຸ, ພວກເຂົາສາມາດຄິດໄລ່ໄລຍະທາງໄປຫາວັດຖຸ.

ການ​ນໍາ​ໃຊ້​ໄປ​ເຊຍ​ກັນ piezoelectric ໄດ້​ຖືກ​ພັດ​ທະ​ນາ​ເພີ່ມ​ເຕີມ​ໂດຍ Bell Telephone Laboratories ຫຼັງ​ຈາກ​ສົງ​ຄາມ​ໂລກ​ຄັ້ງ​ທີ​ສອງ​. Frederick R. Lack, ເຮັດວຽກຢູ່ໃນພະແນກວິສະວະກໍາວິທະຍຸວິທະຍຸ, ໄດ້ພັດທະນາໄປເຊຍກັນຕັດທີ່ສາມາດປະຕິບັດການໃນໄລຍະຄວາມກ້ວາງຂອງອຸນຫະພູມ. ໄປເຊຍກັນຂອງຂາດບໍ່ໄດ້ຕ້ອງການອຸປະກອນເສີມຫນັກຂອງໄປເຊຍກັນກ່ອນຫນ້ານີ້, ອໍານວຍຄວາມສະດວກໃນການນໍາໃຊ້ໃນເຮືອບິນ. ການ​ພັດ​ທະ​ນາ​ນີ້​ໄດ້​ອະ​ນຸ​ຍາດ​ໃຫ້​ກອງ​ທັບ​ອາ​ກາດ​ຂອງ​ພັນ​ທະ​ມິດ​ໃນ​ການ​ປະ​ສານ​ງານ​ການ​ໂຈມ​ຕີ​ມະ​ຫາ​ຊົນ​, ໂດຍ​ນໍາ​ໃຊ້​ວິ​ທະ​ຍຸ​ການ​ບິນ​. ການພັດທະນາອຸປະກອນ piezoelectric ແລະວັດສະດຸໃນສະຫະລັດໄດ້ຮັກສາບໍລິສັດໃນການພັດທະນາການເລີ່ມຕົ້ນຂອງສົງຄາມໃນພາກສະຫນາມ, ແລະຜົນປະໂຫຍດໃນການຮັບປະກັນສິດທິບັດກໍາໄລສໍາລັບວັດສະດຸໃຫມ່ທີ່ພັດທະນາ. ໄປເຊຍກັນ quartz ໄດ້ຖືກຂຸດຄົ້ນທາງດ້ານການຄ້າເປັນວັດສະດຸ piezoelectric, ແລະນັກວິທະຍາສາດໄດ້ຄົ້ນຫາວັດສະດຸທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງກວ່າ. ເຖິງວ່າຈະມີຄວາມກ້າວຫນ້າທາງດ້ານວັດສະດຸແລະການເຕີບໃຫຍ່ຂອງຂະບວນການຜະລິດ, ສະຫະລັດ

Gabriel Lippmann

Piezoelectricity ແມ່ນປະກົດການທາງກົນຈັກໄຟຟ້າທີ່ຄ່າໄຟຟ້າສະສົມຢູ່ໃນວັດຖຸແຂງບາງຊະນິດ, ເຊັ່ນ: ໄປເຊຍກັນ, ເຊລາມິກ, ແລະສານຊີວະພາບເຊັ່ນ: ກະດູກແລະ DNA. ມັນແມ່ນຜົນຂອງປະຕິສໍາພັນລະຫວ່າງລັດກົນຈັກແລະໄຟຟ້າໃນວັດສະດຸທີ່ມີ symmetry inversion. Piezoelectricity ໄດ້ຖືກຄົ້ນພົບຄັ້ງທໍາອິດໂດຍນັກຟິສິກຝຣັ່ງ Pierre ແລະ Jacques Curie ໃນປີ 1880.

Piezoelectricity ໄດ້ຖືກຂຸດຄົ້ນສໍາລັບຄວາມຫລາກຫລາຍຂອງຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ເປັນປະໂຫຍດ, ລວມທັງການຜະລິດແລະການກວດພົບສຽງ, ການພິມ inkjet piezoelectric, ແລະການຜະລິດໄຟຟ້າແຮງດັນສູງ. Piezoelectricity ແມ່ນມາຈາກຄໍາພາສາກະເຣັກ πιέζειν (piezein) ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າ "ບີບຫຼືກົດ" ແລະἤλεκτρον (ēlektron) ຫມາຍຄວາມວ່າ "ອໍາພັນ", ແຫຼ່ງວັດຖຸບູຮານຂອງຄ່າໄຟຟ້າ.

ຜົນກະທົບ piezoelectric ແມ່ນປີ້ນກັບກັນໄດ້, ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າວັດສະດຸທີ່ສະແດງ piezoelectricity ຍັງສະແດງໃຫ້ເຫັນຜົນກະທົບ piezoelectric ປີ້ນກັບກັນ, ໃນການຜະລິດພາຍໃນຂອງ strain ກົນຈັກເປັນຜົນມາຈາກການນໍາໃຊ້ພາກສະຫນາມໄຟຟ້າ. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ໄປເຊຍກັນ zirconate titanate ຜະລິດ piezoelectricity ທີ່ສາມາດວັດແທກໄດ້ໃນເວລາທີ່ໂຄງສ້າງສະຖິດຂອງມັນແມ່ນ deformed ຈາກຂະຫນາດຕົ້ນສະບັບຂອງມັນ. ໃນທາງກັບກັນ, ໄປເຊຍກັນສາມາດປ່ຽນມິຕິສະຖິດຂອງພວກມັນໃນເວລາທີ່ພາກສະຫນາມໄຟຟ້າພາຍນອກຖືກນໍາໃຊ້, ຂະບວນການທີ່ເອີ້ນວ່າຜົນກະທົບ piezoelectric ປີ້ນກັບກັນ. ຂະບວນການນີ້ສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຜະລິດຄື້ນຟອງ ultrasound.

ຜົນກະທົບ piezoelectric ໄດ້ຖືກສຶກສາຕັ້ງແຕ່ກາງສະຕະວັດທີ 18, ໃນເວລາທີ່ Carl Linnaeus ແລະ Franz Aepinus, ແຕ້ມກ່ຽວກັບຄວາມຮູ້ຂອງ René Hauy ແລະ Antoine César Becquerel, posited ຄວາມສໍາພັນລະຫວ່າງຄວາມກົດດັນກົນຈັກແລະຄ່າໄຟຟ້າ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ການທົດລອງໄດ້ພິສູດບໍ່ໄດ້ແນ່ນອນ. ມັນບໍ່ແມ່ນຈົນກ່ວາຄວາມຮູ້ລວມຂອງ pyroelectricity ແລະຄວາມເຂົ້າໃຈຂອງໂຄງສ້າງໄປເຊຍກັນທີ່ຕິດພັນເຮັດໃຫ້ການຄາດຄະເນຂອງ pyroelectricity ທີ່ນັກຄົ້ນຄວ້າສາມາດຄາດຄະເນພຶດຕິກໍາຂອງ crystal. ນີ້ໄດ້ຖືກສະແດງໃຫ້ເຫັນໂດຍຜົນກະທົບຂອງໄປເຊຍກັນເຊັ່ນ: tourmaline, quartz, topaz, ້ໍາຕານອ້ອຍ, ແລະເກືອ Rochelle.

Gabriel Lippmann, ໃນ 1881, ຄະນິດສາດໄດ້ deduced ຫຼັກການພື້ນຖານ thermodynamic ຂອງຜົນກະທົບ piezoelectric converse. Curies ໄດ້ຢືນຢັນການມີຢູ່ຂອງຜົນກະທົບຂອງ converse ທັນທີ, ແລະສືບຕໍ່ໄດ້ຮັບຫຼັກຖານສະແດງປະລິມານຂອງການປີ້ນກັບກັນຢ່າງສົມບູນຂອງ electro-elasto-mechanical deformations ໃນໄປເຊຍກັນ piezoelectric.

ສໍາລັບທົດສະວັດ, piezoelectricity ຍັງຄົງເປັນຄວາມຢາກຮູ້ຂອງຫ້ອງທົດລອງຈົນກ່ວາມັນໄດ້ກາຍເປັນເຄື່ອງມືທີ່ສໍາຄັນໃນການຄົ້ນພົບຂອງ polonium ແລະ radium ໂດຍ Pierre ແລະ Marie Curie. ວຽກງານຂອງພວກເຂົາເພື່ອຄົ້ນຫາແລະກໍານົດໂຄງສ້າງໄປເຊຍກັນທີ່ສະແດງໃຫ້ເຫັນ piezoelectricity culminated ໃນການພິມເຜີຍແຜ່ຂອງ Woldemar Voigt's Lehrbuch der Kristallphysik (Textbook of Crystal Physics). ນີ້ໄດ້ອະທິບາຍຫ້ອງຮຽນໄປເຊຍກັນທໍາມະຊາດທີ່ມີຄວາມສາມາດ piezoelectricity ແລະກໍານົດຢ່າງເຂັ້ມງວດຄົງທີ່ piezoelectric ດ້ວຍການວິເຄາະ tensor.

ການປະຕິບັດຕົວຈິງຂອງອຸປະກອນ piezoelectric ໄດ້ເລີ່ມຕົ້ນດ້ວຍການພັດທະນາຂອງ sonar ໃນລະຫວ່າງສົງຄາມໂລກຄັ້ງທີ XNUMX. Paul Langevin ແລະເພື່ອນຮ່ວມງານຂອງລາວໄດ້ພັດທະນາເຄື່ອງກວດຈັບເຮືອດໍານ້ໍາ ultrasonic. ເຄື່ອງກວດຈັບນີ້ປະກອບດ້ວຍຕົວປ່ຽນສັນຍານທີ່ເຮັດຈາກໄປເຊຍກັນ quartz ບາງໆຕິດໃສ່ແຜ່ນເຫຼັກຢ່າງລະມັດລະວັງ, ແລະ hydrophone ເພື່ອກວດຫາສຽງສະທ້ອນຄືນ. ໂດຍການສົ່ງກຳມະຈອນຄວາມຖີ່ສູງຈາກເຄື່ອງສົ່ງສັນຍານ ແລະວັດແທກເວລາທີ່ມັນໃຊ້ເພື່ອໄດ້ຍິນສຽງສະທ້ອນຂອງຄື້ນສຽງທີ່ໂດດອອກຈາກວັດຖຸ, ເຂົາເຈົ້າສາມາດຄິດໄລ່ໄລຍະທາງໄປຫາວັດຖຸໄດ້. ການນໍາໃຊ້ piezoelectricity ສໍາລັບ sonar ແມ່ນຜົນສໍາເລັດ, ແລະໂຄງການດັ່ງກ່າວໄດ້ສ້າງຄວາມສົນໃຈໃນການພັດທະນາຢ່າງເຂັ້ມງວດໃນອຸປະກອນ piezoelectric. ໃນໄລຍະທົດສະວັດ, ວັດສະດຸ piezoelectric ໃຫມ່ແລະຄໍາຮ້ອງສະຫມັກໃຫມ່ສໍາລັບວັດສະດຸເຫຼົ່ານີ້ໄດ້ຖືກຂຸດຄົ້ນແລະພັດທະນາ. ອຸປະກອນ Piezoelectric ໄດ້ພົບເຫັນເຮືອນໃນຫຼາຍໆດ້ານ, ຈາກຕະຫລັບ phonograph ເຊລາມິກທີ່ງ່າຍໃນການອອກແບບເຄື່ອງຫຼີ້ນແລະເຮັດໃຫ້ເຄື່ອງຫຼີ້ນບັນທຶກທີ່ຖືກຕ້ອງລາຄາຖືກກວ່າເພື່ອຮັກສາແລະງ່າຍຕໍ່ການກໍ່ສ້າງ, ການພັດທະນາຂອງ transducers ultrasonic ທີ່ອະນຸຍາດໃຫ້ວັດແທກຄວາມຫນືດແລະຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຂອງນ້ໍາໄດ້ງ່າຍ. ແລະທາດແຂງ, ສົ່ງຜົນໃຫ້ມີຄວາມກ້າວຫນ້າອັນໃຫຍ່ຫຼວງໃນການຄົ້ນຄວ້າວັດສະດຸ. ultrasonic time domain reflectometers ສົ່ງກໍາມະຈອນ ultrasonic ເຂົ້າໄປໃນອຸປະກອນການແລະການວັດແທກການສະທ້ອນແລະ discontinuities ເພື່ອຊອກຫາຂໍ້ບົກພ່ອງພາຍໃນວັດຖຸໂລຫະຫລໍ່ແລະແກນ, ການປັບປຸງຄວາມປອດໄພຂອງໂຄງສ້າງ.

ຫຼັງຈາກສົງຄາມໂລກຄັ້ງທີສອງ, ກຸ່ມຄົ້ນຄ້ວາເອກະລາດໃນສະຫະລັດ, ລັດເຊຍ, ແລະຍີ່ປຸ່ນໄດ້ຄົ້ນພົບປະເພດໃຫມ່ຂອງວັດສະດຸສັງເຄາະທີ່ເອີ້ນວ່າ ferroelectrics ທີ່ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມຄົງທີ່ piezoelectric ສູງກວ່າວັດຖຸທໍາມະຊາດເຖິງສິບເທົ່າ. ນີ້ເຮັດໃຫ້ການຄົ້ນຄວ້າຢ່າງເຂັ້ມງວດເພື່ອພັດທະນາ barium titanate, ແລະຕໍ່ມານໍາ zirconate titanate, ວັດສະດຸທີ່ມີຄຸນສົມບັດສະເພາະສໍາລັບການນໍາໃຊ້ໂດຍສະເພາະ. ຕົວຢ່າງທີ່ສໍາຄັນຂອງການນໍາໃຊ້ໄປເຊຍກັນ piezoelectric ໄດ້ຖືກພັດທະນາ

Woldema Voigt

Piezoelectricity ແມ່ນປະກົດການທາງກົນຈັກໄຟຟ້າທີ່ຄ່າໄຟຟ້າສະສົມຢູ່ໃນວັດຖຸແຂງບາງຊະນິດ, ເຊັ່ນ: ໄປເຊຍກັນ, ເຊລາມິກ, ແລະສານຊີວະພາບເຊັ່ນ: ກະດູກແລະ DNA. ຄ່ານີ້ຖືກສ້າງຂື້ນເພື່ອຕອບສະໜອງຕໍ່ຄວາມກົດດັນທາງກົນຈັກທີ່ນຳໃຊ້. ຄໍາວ່າ piezoelectricity ແມ່ນມາຈາກຄໍາພາສາກະເຣັກ "piezein", ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າ "ບີບຫຼືກົດ", ແລະ "elektron", ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າ "ອໍາພັນ", ແຫຼ່ງພະລັງງານໄຟຟ້າບູຮານ.

ຜົນ​ກະ​ທົບ piezoelectric ເປັນ​ຜົນ​ມາ​ຈາກ​ການ​ພົວ​ພັນ​ລະ​ຫວ່າງ electromechanical ເສັ້ນ​ຊື່​ລະ​ຫວ່າງ​ລັດ​ກົນ​ຈັກ​ແລະ​ໄຟ​ຟ້າ​ຂອງ​ວັດ​ສະ​ດຸ crystalline ກັບ symmetry inversion. ຜົນກະທົບນີ້ແມ່ນປີ້ນກັບກັນໄດ້, ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າວັດສະດຸທີ່ສະແດງ piezoelectricity ຍັງສະແດງໃຫ້ເຫັນຜົນກະທົບ piezoelectric ປີ້ນກັບກັນ, ບ່ອນທີ່ການຜະລິດພາຍໃນຂອງຄວາມເຄັ່ງຕຶງກົນຈັກເປັນຜົນມາຈາກພາກສະຫນາມໄຟຟ້ານໍາໃຊ້. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ໄປເຊຍກັນ zirconate titanate ຜະລິດ piezoelectricity ທີ່ສາມາດວັດແທກໄດ້ໃນເວລາທີ່ໂຄງສ້າງສະຖິດຂອງມັນແມ່ນ deformed ຈາກຂະຫນາດຕົ້ນສະບັບຂອງມັນ. ໃນທາງກັບກັນ, ໄປເຊຍກັນສາມາດປ່ຽນມິຕິສະຖິດຂອງມັນເມື່ອພາກສະຫນາມໄຟຟ້າພາຍນອກຖືກນໍາໃຊ້, ປະກົດການທີ່ເອີ້ນວ່າຜົນກະທົບ piezoelectric ປີ້ນກັບກັນ, ເຊິ່ງຖືກນໍາໃຊ້ໃນການຜະລິດຄື້ນ ultrasound.

ນັກຟີຊິກສາດຊາວຝຣັ່ງ Pierre ແລະ Jacques Curie ຄົ້ນພົບ piezoelectricity ໃນປີ 1880. ນັບຕັ້ງແຕ່ຜົນກະທົບ piezoelectric ໄດ້ຖືກຂຸດຄົ້ນສໍາລັບຫຼາຍໆຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ເປັນປະໂຫຍດ, ລວມທັງການຜະລິດແລະການກວດສອບສຽງ, ການພິມ inkjet piezoelectric, ການຜະລິດໄຟຟ້າແຮງດັນສູງ, ເຄື່ອງກໍາເນີດໂມງ, ແລະອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກ. ເຊັ່ນ microbalances ແລະຂັບ nozzles ultrasonic ສໍາລັບ ultrafine ສຸມໃສ່ການປະກອບ optical. ມັນຍັງເປັນພື້ນຖານຂອງການສະແກນກ້ອງຈຸລະທັດ probe, ເຊິ່ງສາມາດແກ້ໄຂຮູບພາບໃນຂະຫນາດຂອງປະລໍາມະນູ. ນອກຈາກນັ້ນ, ລົດກະບະໃນກີຕ້າທີ່ຂະຫຍາຍດ້ວຍລະບົບເອເລັກໂຕຼນິກ ແລະເຄື່ອງກະຕຸ້ນໃນ drums ເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ທັນສະໄຫມໃຊ້ຜົນກະທົບ piezoelectric.

Piezoelectricity ຍັງພົບເຫັນການນໍາໃຊ້ປະຈໍາວັນໃນການສ້າງ sparks ເພື່ອ ignite ອາຍແກັສໃນເຄື່ອງປຸງອາຫານແລະຄວາມຮ້ອນ, ໃນ torches, ຢາສູບ, ແລະອື່ນໆອີກ. ຜົນກະທົບຂອງ pyroelectric, ບ່ອນທີ່ວັດສະດຸສ້າງທ່າແຮງໄຟຟ້າເພື່ອຕອບສະຫນອງຕໍ່ການປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມ, ໄດ້ຖືກສຶກສາໂດຍ Carl Linnaeus ແລະ Franz Aepinus ໃນກາງສະຕະວັດທີ 18, ໂດຍໄດ້ຮຽນຮູ້ຈາກ Rene Hauy ແລະ Antoine Cesar Becquerel, ຜູ້ທີ່ຕັ້ງຄວາມສໍາພັນລະຫວ່າງກົນຈັກ. ຄວາມກົດດັນແລະຄ່າໄຟຟ້າ. ການທົດລອງເພື່ອພິສູດຄວາມສໍາພັນນີ້ພິສູດບໍ່ໄດ້ແນ່ນອນ.

ທັດສະນະຂອງ piezo crystal ໃນເຄື່ອງຊົດເຊີຍ Curie ຢູ່ພິພິທະພັນ Hunterian ໃນ Scotland ແມ່ນການສະແດງໃຫ້ເຫັນຜົນກະທົບ piezoelectric ໂດຍກົງໂດຍອ້າຍນ້ອງ Pierre ແລະ Jacques Curie. ການສົມທົບຄວາມຮູ້ຂອງເຂົາເຈົ້າກ່ຽວກັບ pyroelectricity ກັບຄວາມເຂົ້າໃຈຂອງໂຄງສ້າງໄປເຊຍກັນທີ່ຕິດພັນເຮັດໃຫ້ການຄາດຄະເນຂອງ pyroelectricity, ເຊິ່ງອະນຸຍາດໃຫ້ເຂົາເຈົ້າສາມາດຄາດຄະເນພຶດຕິກໍາໄປເຊຍກັນທີ່ເຂົາເຈົ້າສະແດງໃຫ້ເຫັນຜົນກະທົບຂອງໄປເຊຍກັນເຊັ່ນ: tourmaline, quartz, topaz, ້ໍາຕານອ້ອຍ, ແລະເກືອ Rochelle. . Sodium ແລະ potassium tartrate tetrahydrate ແລະ quartz ຍັງສະແດງ piezoelectricity, ແລະແຜ່ນ piezoelectric ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອສ້າງແຮງດັນໃນເວລາທີ່ຜິດປົກກະຕິ. ການປ່ຽນແປງໃນຮູບຮ່າງນີ້ໄດ້ຖືກເວົ້າເກີນຈິງໃນການປະທ້ວງຂອງ Curies, ແລະພວກເຂົາສືບຕໍ່ຄາດຄະເນຜົນກະທົບຂອງ piezoelectric ຂອງ converse. ຜົນ​ກະ​ທົບ converse ແມ່ນ deduced ທາງ​ຄະ​ນິດ​ສາດ​ຈາກ​ຫຼັກ​ການ​ອຸ​ຫະ​ພູມ​ພື້ນ​ຖານ​ໂດຍ Gabriel Lippmann ໃນ 1881​.

Curies ໄດ້ຢືນຢັນການມີຢູ່ຂອງຜົນກະທົບຂອງ converse ທັນທີ, ແລະສືບຕໍ່ໄດ້ຮັບຫຼັກຖານສະແດງປະລິມານຂອງການປີ້ນກັບກັນຢ່າງສົມບູນຂອງ electro-elasto-mechanical deformations ໃນໄປເຊຍກັນ piezoelectric. ໃນທົດສະວັດຕໍ່ມາ, piezoelectricity ຍັງຄົງເປັນຄວາມຢາກຮູ້ຂອງຫ້ອງທົດລອງ, ຈົນກ່ວາມັນກາຍເປັນເຄື່ອງມືທີ່ສໍາຄັນໃນການຄົ້ນພົບ polonium ແລະ radium ໂດຍ Pierre Marie Curie, ຜູ້ທີ່ໃຊ້ມັນເພື່ອຄົ້ນຫາແລະກໍານົດໂຄງສ້າງຂອງຜລຶກທີ່ສະແດງ piezoelectricity. ນີ້ໄດ້ສິ້ນສຸດລົງໃນການພິມເຜີຍແຜ່ຂອງ Woldemar Voigt's Lehrbuch der Kristallphysik (Textbook of Crystal Physics), ເຊິ່ງໄດ້ອະທິບາຍເຖິງຊັ້ນຮຽນໄປເຊຍກັນທໍາມະຊາດທີ່ມີຄວາມສາມາດໃນການ piezoelectricity ແລະກໍານົດຢ່າງເຂັ້ມງວດຂອງຄ່າຄົງທີ່ piezoelectric ໂດຍໃຊ້ການວິເຄາະ tensor.

ນີ້ໄດ້ນໍາໄປສູ່ການປະຕິບັດຕົວຈິງຂອງອຸປະກອນ piezoelectric, ເຊັ່ນ sonar, ເຊິ່ງໄດ້ຖືກພັດທະນາໃນລະຫວ່າງສົງຄາມໂລກຄັ້ງທີ XNUMX. ໃນປະເທດຝຣັ່ງ, Paul Langevin ແລະເພື່ອນຮ່ວມງານຂອງລາວໄດ້ພັດທະນາເຄື່ອງກວດຈັບເຮືອດໍານ້ໍາ ultrasonic. ເຄື່ອງກວດຈັບນີ້ປະກອບດ້ວຍຕົວປ່ຽນສັນຍານທີ່ເຮັດຈາກໄປເຊຍກັນ quartz ບາງໆທີ່ຕິດໃສ່ແຜ່ນເຫຼັກຢ່າງລະມັດລະວັງ, ແລະ hydrophone ເພື່ອກວດຫາສຽງສະທ້ອນທີ່ກັບຄືນມາຫຼັງຈາກປ່ອຍກໍາມະຈອນທີ່ມີຄວາມຖີ່ສູງຈາກເຄື່ອງ transducer. ໂດຍການວັດແທກເວລາທີ່ມັນໃຊ້ເພື່ອໄດ້ຍິນສຽງສະທ້ອນຂອງຄື້ນສຽງທີ່ໂດດອອກຈາກວັດຖຸ, ພວກເຂົາສາມາດຄິດໄລ່ໄລຍະທາງໄປຫາວັດຖຸ. ພວກເຂົາເຈົ້າໄດ້ນໍາໃຊ້ piezoelectricity ເພື່ອເຮັດໃຫ້ sonar ນີ້ປະສົບຜົນສໍາເລັດ, ແລະໂຄງການໄດ້ສ້າງການພັດທະນາຢ່າງເຂັ້ມງວດແລະມີຄວາມສົນໃຈໃນ.

ການພົວພັນທີ່ສໍາຄັນ

  • Piezoelectric Actuators: Piezoelectric actuators ແມ່ນອຸປະກອນທີ່ປ່ຽນພະລັງງານໄຟຟ້າໄປສູ່ການເຄື່ອນໄຫວກົນຈັກ. ພວກມັນຖືກນໍາໃຊ້ທົ່ວໄປໃນຫຸ່ນຍົນ, ອຸປະກອນການແພດ, ແລະຄໍາຮ້ອງສະຫມັກອື່ນໆທີ່ຕ້ອງການການຄວບຄຸມການເຄື່ອນໄຫວທີ່ຊັດເຈນ.
  • ເຊັນເຊີ Piezoelectric: ເຊັນເຊີ Piezoelectric ແມ່ນໃຊ້ເພື່ອວັດແທກຕົວກໍານົດການທາງດ້ານຮ່າງກາຍເຊັ່ນ: ຄວາມດັນ, ຄວາມເລັ່ງ, ແລະການສັ່ນສະເທືອນ. ພວກມັນມັກຈະຖືກນໍາໃຊ້ໃນອຸດສາຫະກໍາແລະການແພດ, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກຜູ້ບໍລິໂພກ.
  • Piezoelectricity ໃນທໍາມະຊາດ: Piezoelectricity ແມ່ນປະກົດການທໍາມະຊາດທີ່ເກີດຂື້ນໃນວັດສະດຸທີ່ແນ່ນອນ, ແລະພົບເຫັນຢູ່ໃນຫຼາຍສິ່ງມີຊີວິດ. ມັນຖືກນໍາໃຊ້ໂດຍບາງສິ່ງມີຊີວິດເພື່ອຮັບຮູ້ສະພາບແວດລ້ອມຂອງມັນແລະຕິດຕໍ່ສື່ສານກັບສິ່ງມີຊີວິດອື່ນໆ.

ສະຫຼຸບ

Piezoelectricity ເປັນປະກົດການທີ່ຫນ້າຕື່ນຕາຕື່ນໃຈທີ່ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ໃນຫຼາຍໆຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ, ຈາກ sonar ກັບ phonograph cartridges. ມັນໄດ້ຖືກສຶກສາຕັ້ງແຕ່ກາງຊຸມປີ 1800, ແລະໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງໃຫຍ່ຫຼວງໃນການພັດທະນາເຕັກໂນໂລຢີທີ່ທັນສະໄຫມ. ຕອບ blog ນີ້ໄດ້ຄົ້ນຫາປະຫວັດສາດແລະການນໍາໃຊ້ piezoelectricity, ແລະໄດ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນຄວາມສໍາຄັນຂອງປະກົດການນີ້ໃນການພັດທະນາເຕັກໂນໂລຊີທີ່ທັນສະໄຫມ. ສໍາລັບຜູ້ທີ່ສົນໃຈຢາກຮຽນຮູ້ເພີ່ມເຕີມກ່ຽວກັບ piezoelectricity, ຂໍ້ຄວາມນີ້ແມ່ນຈຸດເລີ່ມຕົ້ນທີ່ດີ.

ຂ້ອຍແມ່ນ Joost Nusselder, ຜູ້ກໍ່ຕັ້ງ Neaera ແລະເປັນນັກກາລະຕະຫຼາດເນື້ອຫາ, ພໍ່, ແລະຮັກການພະຍາຍາມອຸປະກອນໃຫມ່ດ້ວຍກີຕາໃນຫົວໃຈຂອງຂ້ອຍ, ແລະຮ່ວມກັນກັບທີມງານຂອງຂ້ອຍ, ຂ້ອຍໄດ້ສ້າງບົດຄວາມ blog ເລິກເຊິ່ງຕັ້ງແຕ່ປີ 2020. ເພື່ອຊ່ວຍໃຫ້ຜູ້ອ່ານທີ່ສັດຊື່ດ້ວຍຄໍາແນະນໍາການບັນທຶກແລະກີຕາ.

ກວດເບິ່ງຂ້ອຍຢູ່ໃນ Youtube ບ່ອນທີ່ຂ້ອຍທົດລອງເຄື່ອງມືທັງົດນີ້:

ການເພີ່ມໄມໂຄຣໂຟນທຽບກັບປະລິມານ ຈອງ