Piezoelectricity သည် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဖိစီးမှု နှင့် အပြန်အလှန်အားဖြင့် လျှပ်စစ်ဓာတ်အား ထုတ်လွှတ်နိုင်သော အရာများ ဖြစ်သည် ။ ထိုစကားလုံးသည် ဂရိဘာသာစကား piezo မှဆင်းသက်လာပြီး ဖိအားနှင့် လျှပ်စစ်ဟု အဓိပ္ပာယ်ရသည်။ ၎င်းကို 1880 ခုနှစ်တွင် ပထမဆုံး ရှာဖွေတွေ့ရှိခဲ့သော်လည်း အယူအဆကို အချိန်အတော်ကြာအောင် လူသိများခဲ့သည်။
piezoelectricity ၏ အကောင်းဆုံး ဥပမာမှာ quartz ဖြစ်သည်၊ သို့သော် အခြားသော ပစ္စည်းများ အများအပြားသည်လည်း ဤဖြစ်စဉ်ကို ပြသသည်။ piezoelectricity ၏ အသုံးအများဆုံးမှာ အာထရာဆောင်းထုတ်လုပ်မှုဖြစ်သည်။
ဤဆောင်းပါးတွင်၊ piezoelectricity သည် အဘယ်အရာ၊ ၎င်းအလုပ်လုပ်ပုံနှင့် ဤအံ့သြဖွယ်ဖြစ်စဉ်များ၏ လက်တွေ့ကျသောအသုံးချမှုအချို့ကို ဆွေးနွေးပါမည်။
piezoelectricity ဆိုတာ ဘာလဲ
Piezoelectricity သည် အသုံးချစက်ပိုင်းဆိုင်ရာဖိအားကို တုံ့ပြန်ရန်အတွက် အချို့သောပစ္စည်းများ၏ စွမ်းရည်တစ်ခုဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် ပုံဆောင်ခဲပစ္စည်းများတွင် ပြောင်းပြန် symmetry ဖြင့် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာနှင့် လျှပ်စစ်အခြေအနေများကြား မျဉ်းသားလျှပ်စစ်စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ အပြန်အလှန်တုံ့ပြန်မှုဖြစ်သည်။ ပီဇိုအီလက်ထရွန်းနစ်ပစ္စည်းများကို ဗို့အားမြင့်လျှပ်စစ်ဓာတ်အားထုတ်လုပ်ရန်၊ နာရီမီးစက်များ၊ အီလက်ထရွန်းနစ်ပစ္စည်းများ၊ မိုက်ခရိုလက်ကျန်များ၊ ultrasonic နော်ဇယ်များကို မောင်းနှင်ရန်နှင့် ultrafine focusing optical assemblies များကိုထုတ်လုပ်ရန်အတွက် အသုံးပြုနိုင်သည်။
Piezoelectric ပစ္စည်းများတွင် ပုံဆောင်ခဲများ၊ အချို့သော ကြွေထည်ပစ္စည်းများ၊ အရိုးနှင့် DNA ကဲ့သို့သော ဇီဝရုပ်နှင့် ပရိုတင်းများ ပါဝင်သည်။ ပီဇိုလျှပ်စစ်ပစ္စည်းကို တွန်းအားတစ်ခုအား သက်ရောက်သောအခါ၊ ၎င်းသည် လျှပ်စစ်အားကို ထုတ်လွှတ်သည်။ ထို့နောက် ဤအားသွင်းမှုကို စက်ပစ္စည်းများအား ပါဝါပေးရန် သို့မဟုတ် ဗို့အားဖန်တီးရန်အတွက် အသုံးပြုနိုင်သည်။
Piezoelectric ပစ္စည်းများကို အမျိုးမျိုးသော Application များတွင် အသုံးပြုကြသည်၊
• အသံထုတ်လုပ်မှုနှင့် ထောက်လှမ်းခြင်း။
• Piezoelectric inkjet ပုံနှိပ်ခြင်း။
• ဗို့အားမြင့်လျှပ်စစ်ထုတ်လုပ်ခြင်း။
• နာရီမီးစက်များ
• အီလက်ထရွန်းနစ်ပစ္စည်းများ
• Microbalances
• ultrasonic နော်ဇယ်များကို မောင်းနှင်ပါ။
• အလင်းဝင်ပေါက်များကို အထူးအာရုံစိုက်ခြင်း။
• pickup အီလက်ထရွန်းနစ် ချဲ့ထွင်ထားသော ဂစ်တာများအတွက်
• ခေတ်မီအီလက်ထရွန်နစ်ဒရမ်များအတွက် အစပျိုးမှုများ
• ဓာတ်ငွေ့လောင်ကျွမ်းရန်အတွက် မီးပွားများထုတ်လုပ်ခြင်း။
• ချက်ပြုတ်ခြင်းနှင့် အပူပေးစက်များ
• မီးရှူးမီးနှင့် စီးကရက်မီးခြစ်။
piezoelectricity ၏သမိုင်းကဘာလဲ။
Piezoelectricity ကို ပြင်သစ်ရူပဗေဒပညာရှင် Jacques နှင့် Pierre Curie တို့က 1880 ခုနှစ်တွင် ရှာဖွေတွေ့ရှိခဲ့သည်။ ၎င်းသည် အသုံးချစက်ပိုင်းဆိုင်ရာဖိစီးမှုကို တုံ့ပြန်ရန်အတွက် ပုံဆောင်ခဲများ၊ ကြွေထည်များနှင့် ဇီဝရုပ်ဝတ္ထုများကဲ့သို့ အချို့သော အစိုင်အခဲပစ္စည်းများတွင် စုပုံနေသည့်လျှပ်စစ်ဓာတ်ဖြစ်သည်။ 'piezoelectricity' ဟူသော စကားလုံးသည် ဂရိစကားလုံး 'piezein' မှ ဆင်းသက်လာပြီး 'ညှစ်' သို့မဟုတ် 'ဖိ' ဟု အဓိပ္ပာယ်ရပြီး 'အီလက်ထရွန်'၊ 'ပယင်း' ဟု အဓိပ္ပာယ်ရသည့် ရှေးခေတ် လျှပ်စစ်ဓာတ်အား အရင်းအမြစ်တစ်ခု ဖြစ်သည်။
ပီဇိုအီလက်ထရွန်းနစ်အကျိုးသက်ရောက်မှုသည် ပုံဆောင်ခဲပစ္စည်းများ၏ စက်နှင့်လျှပ်စစ်အခြေအနေများကြား မျဉ်းပြောင်းပြန်လျှပ်စစ်စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ အပြန်အလှန်သက်ရောက်မှုမှ ထွက်ပေါ်လာသည်။ ၎င်းသည် နောက်ပြန်လှည့်နိုင်သော လုပ်ငန်းစဉ်ဖြစ်သည်၊ ဆိုလိုသည်မှာ ပီဇိုလျှပ်စစ်ဓာတ်ကို ပြသသည့် ပစ္စည်းများသည် အသုံးချလျှပ်စစ်စက်ကွင်းမှ ထွက်ပေါ်လာသည့် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာအတွင်းပိုင်း မျိုးဆက်ဖြစ်သည့် ပြောင်းပြန် piezoelectric အကျိုးသက်ရောက်မှုကိုလည်း ပြသသည်။
Curies ၏ pyroelectricity ဆိုင်ရာအသိပညာနှင့် အရင်းခံပုံဆောင်ခဲဖွဲ့စည်းပုံများကို နားလည်သိရှိနားလည်မှုသည် pyroelectricity ၏ခန့်မှန်းချက်နှင့် crystal အပြုအမူကို ခန့်မှန်းနိုင်စွမ်းကို တိုးလာစေပါသည်။ ၎င်းကို Tourmaline၊ Quartz၊ ဥဿဖရား၊ ကြံသကြားနှင့် Rochelle ဆားကဲ့သို့သော ပုံဆောင်ခဲများ၏အကျိုးသက်ရောက်မှုကို သရုပ်ပြခဲ့သည်။
Curies သည် အပြန်အလှန်အကျိုးသက်ရောက်မှုရှိကြောင်း ချက်ချင်းအတည်ပြုခဲ့ပြီး piezoelectric crystals များတွင် electro-elasto-mechanical ပုံပျက်ခြင်း၏ ပြီးပြည့်စုံသော နောက်ပြန်လှည့်မှုဆိုင်ရာ အရေအတွက် အထောက်အထားကို ဆက်လက်ရယူခဲ့သည်။ ဆယ်စုနှစ်များအတွင်း Pierre နှင့် Marie Curie တို့၏ ပိုလိုနီယမ်နှင့် ရေဒီယမ်ကို ရှာဖွေတွေ့ရှိမှုတွင် မရှိမဖြစ်လိုအပ်သည့် ကိရိယာတစ်ခုဖြစ်လာသည်အထိ ပီဇိုလျှပ်စစ်ဓာတ်အား ဓာတ်ခွဲခန်းတွင် စူးစမ်းလိုစိတ်တစ်ခုအဖြစ် ရှိနေခဲ့သည်။
Piezoelectricity ကို အသံထုတ်လုပ်ခြင်းနှင့် ထောက်လှမ်းခြင်း၊ piezoelectric inkjet ပုံနှိပ်ခြင်း၊ ဗို့အားမြင့်လျှပ်စစ်ထုတ်လုပ်ခြင်း၊ နာရီမီးစက်များနှင့် အီလက်ထရွန်နစ်ပစ္စည်းများ၊ microbalances၊ ultrasonic nozzles မောင်းနှင်ခြင်း၊ optical assemblies များကို အထူးအာရုံစိုက်ခြင်း နှင့် ပုံစံများအပါအဝင် အသုံးဝင်သော application အများအပြားအတွက် အသုံးချထားပါသည်။ အက်တမ်၏စကေးမှပုံများကိုဖြေရှင်းရန် probe microscopes ကိုစကင်န်ဖတ်ခြင်း၏အခြေခံ။
Piezoelectricity သည် ဟင်းချက်ခြင်းနှင့် အပူပေးကိရိယာများတွင် ဂက်စ်မီးပွားများထုတ်ပေးခြင်း၊ မီးပွားများ၊ စီးကရက်မီးခြစ်များနှင့် pyroelectric effect ကဲ့သို့သော နေ့စဥ်အသုံးပြုမှုများကို တွေ့ရှိပြီး အပူချိန်ပြောင်းလဲမှုကို တုံ့ပြန်သည့်အနေဖြင့် လျှပ်စစ်အလားအလာကို ထုတ်ပေးပါသည်။
ပထမကမ္ဘာစစ်အတွင်း ဆိုနာ၏ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုသည် Bell Telephone Laboratories မှ တီထွင်ထားသော piezoelectric crystals များကို အသုံးပြုသည်ကို မြင်တွေ့ခဲ့ရသည်။ ယင်းကြောင့် မဟာမိတ်လေတပ်များသည် လေကြောင်းရေဒီယိုကို အသုံးပြု၍ အစုလိုက်အပြုံလိုက် တိုက်ခိုက်မှုများတွင် ပါဝင်နိုင်စေခဲ့သည်။ အမေရိကန်ပြည်ထောင်စုရှိ ပီဇိုလျှပ်စစ်ပစ္စည်းများနှင့် ပစ္စည်းများ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုသည် ကုမ္ပဏီများကို အကျိုးစီးပွားနယ်ပယ်တွင် စစ်အတွင်းအစပြုသည့် ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုတွင် ထားရှိကာ ပစ္စည်းအသစ်များအတွက် အမြတ်အစွန်းရှိသော မူပိုင်ခွင့်များကို အာမခံပေးခဲ့သည်။
ဂျပန်နိုင်ငံသည် အမေရိကန်ပြည်ထောင်စု၏ ပီဇိုလျှပ်စစ်စက်မှုလုပ်ငန်း၏ အပလီကေးရှင်းအသစ်များနှင့် ကြီးထွားလာမှုကို တွေ့မြင်ရပြီး ၎င်းတို့ကိုယ်တိုင် လျင်မြန်စွာ တီထွင်ခဲ့သည်။ ၎င်းတို့သည် အချက်အလက်များကို လျင်မြန်စွာမျှဝေပြီး barium titanate ကို တီထွင်ခဲ့ပြီး နောက်ပိုင်းတွင် သီးခြားအသုံးချမှုများအတွက် သီးခြားဂုဏ်သတ္တိများရှိသော zirconate titanate ပစ္စည်းများကို ဦးဆောင်ခဲ့သည်။
Piezoelectricity သည် 1880 ခုနှစ်မှ စတင်တွေ့ရှိခဲ့ပြီး ယခုအခါတွင် နေ့စဉ်အသုံးပြုမှုအမျိုးမျိုးတွင် အသုံးပြုလျက်ရှိသည်။ သတ္တုနှင့် ကျောက်တုံးအရာဝတ္တုများအတွင်း ချို့ယွင်းချက်များကို ရှာဖွေရန်၊ တည်ဆောက်ပုံဆိုင်ရာ ဘေးကင်းမှုကို တိုးတက်ကောင်းမွန်လာစေရန်အတွက် ရောင်ပြန်ဟပ်မှုနှင့် အဆက်ပြတ်မှုများကို တိုင်းတာရန် အရာတစ်ခုမှတစ်ဆင့် ultrasonic time domain reflectometers ကဲ့သို့သော ultrasonic time domain reflectometers ကဲ့သို့သော ပစ္စည်းများဆိုင်ရာ သုတေသနတွင် တိုးတက်မှုအတွက် ၎င်းကို အသုံးပြုခဲ့သည်။
Piezoelectricity အလုပ်လုပ်ပုံ
ဤအပိုင်းတွင်၊ piezoelectricity အလုပ်လုပ်ပုံကို လေ့လာပါမည်။ အစိုင်အခဲများအတွင်း လျှပ်စစ်ဓာတ်အားစုပုံခြင်း၊ မျဉ်းဖြောင့်လျှပ်စစ်စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ အပြန်အလှန်တုံ့ပြန်မှုနှင့် ဤဖြစ်စဉ်ကို ဖြစ်ပေါ်စေသည့် နောက်ပြန်လှည့်နိုင်သော လုပ်ငန်းစဉ်တို့ကို ကြည့်ရှုပါမည်။ piezoelectricity ၏သမိုင်းကြောင်းနှင့်၎င်း၏အသုံးချမှုများကိုလည်းဆွေးနွေးပါမည်။
Solids တွင် လျှပ်စစ်အား စုဆောင်းခြင်း။
Piezoelectricity သည် ပုံဆောင်ခဲများ၊ ကြွေထည်များနှင့် အရိုးနှင့် DNA ကဲ့သို့သော အစိုင်အခဲပစ္စည်းများတွင် စုပုံနေသည့် လျှပ်စစ်ဓာတ်အားဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် အသုံးချစက်ပိုင်းဆိုင်ရာဖိအားကို တုံ့ပြန်မှုဖြစ်ပြီး ၎င်း၏အမည်မှာ ဂရိစကားလုံး “piezein” (ညှစ် သို့မဟုတ် ဖိခြင်း) နှင့် “ēlektron” (ပယင်း) တို့မှ ဆင်းသက်လာခြင်းဖြစ်သည်။
ပီဇိုအီလက်ထရွန်းနစ်အကျိုးသက်ရောက်မှုသည် ပုံဆောင်ခဲများကို ပြောင်းပြန်လှန်ထားသော symmetry ဖြင့် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာနှင့် လျှပ်စစ်အခြေအနေများကြားတွင် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာနှင့် လျှပ်စစ်အခြေအနေများကြား မျဉ်းသားလျှပ်စစ်စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ အပြန်အလှန်သက်ရောက်မှုမှ ထွက်ပေါ်လာသည်။ ၎င်းသည် ပီဇိုလျှပ်စစ်ဓာတ်အားပြသသည့် ပစ္စည်းများသည် နောက်ပြန်လှည့်နိုင်သော လုပ်ငန်းစဉ်တစ်ခုဖြစ်ပြီး အတွင်းပိုင်းစက်ပိုင်းဆိုင်ရာ strain သည် အသုံးချလျှပ်စစ်စက်ကွင်းမှထွက်ပေါ်လာသည့် reverse piezoelectric အကျိုးသက်ရောက်မှုကိုလည်း ပြသသည်ဟု ဆိုလိုသည်။ တိုင်းတာနိုင်သော ပီဇိုလျှပ်စစ်ဓာတ်အား ထုတ်လုပ်သည့် ပစ္စည်းများ ဥပမာများတွင် ခဲဇာကွန်နိတ် တိုက်တေနိတ် ပုံဆောင်ခဲများ ပါဝင်သည်။
ပြင်သစ်ရူပဗေဒပညာရှင် Pierre နှင့် Jacques Curie တို့သည် 1880 ခုနှစ်တွင် piezoelectricity ကိုရှာဖွေတွေ့ရှိခဲ့သည်။ အသံထုတ်လုပ်ခြင်းနှင့် ရှာဖွေတွေ့ရှိခြင်း၊ piezoelectric inkjet ပုံနှိပ်ခြင်း၊ ဗို့အားမြင့်လျှပ်စစ်ဓာတ်ထုတ်လုပ်ခြင်း၊ နာရီမီးစက်များနှင့် microbalances ကဲ့သို့သော အီလက်ထရွန်နစ်ကိရိယာများအပါအဝင် အသုံးဝင်သောအပလီကေးရှင်းများအတွက် အသုံးချခဲ့သည်။ နှင့် optical စည်းဝေးပွဲများ၏ အာရုံစူးစိုက်မှုကို အထူးကောင်းမွန်စေရန်အတွက် ultrasonic နော်ဇယ်များကို မောင်းနှင်ပါ။ ၎င်းသည် အက်တမ်၏စကေးတွင် ပုံများကိုဖြေရှင်းပေးနိုင်သည့် စကင်န်စကင်န်အဏုကြည့်မှန်ဘီလူး၏အခြေခံကိုလည်း ဖန်တီးပေးသည်။ Piezoelectricity ကို အီလက်ထရွန်နစ် ချဲ့ထွင်ထားသော ဂစ်တာများအတွက် ပစ်ကပ်များတွင်လည်း အသုံးပြုကြပြီး ခေတ်မီ အီလက်ထရွန်နစ် ဒရမ်များအတွက် အစပျိုးမှုများလည်း အသုံးပြုပါသည်။
Piezoelectricity သည် အပူချိန်ပြောင်းလဲမှုကို တုံ့ပြန်ရန်အတွက် ပစ္စည်းတစ်ခုမှ လျှပ်စစ်အလားအလာကို ထုတ်ပေးသည့် မီးပွားများ၊ ချက်ပြုတ်ခြင်းနှင့် အပူပေးကိရိယာများ၊ မီးရှူးများ၊ စီးကရက်မီးခြစ်များနှင့် pyroelectric effect ဓာတ်ငွေ့များကို လောင်ကျွမ်းစေရန် မီးပွားများထုတ်လုပ်ရာတွင် နေ့စဉ်အသုံးပြုမှုများကို တွေ့ရှိပါသည်။ ၎င်းကို 18 ရာစုအလယ်ပိုင်းတွင် Carl Linnaeus နှင့် Franz Aepinus တို့မှ လေ့လာခဲ့ပြီး စက်ပိုင်းဆိုင်ရာဖိအားနှင့် လျှပ်စစ်အားသွင်းမှုကြား ဆက်နွှယ်မှုကို တင်ပြခဲ့သော René Haüy နှင့် Antoine César Becquerel တို့မှ အသိပညာကို ရေးဆွဲခဲ့သည်။ စမ်းသပ်မှုများသည် သက်သေမပြနိုင်ပေ။
စကော့တလန်ရှိ Hunterian ပြတိုက်ရှိ Curie compensator ရှိ piezo crystal ၏မြင်ကွင်းသည် တိုက်ရိုက် piezoelectric အကျိုးသက်ရောက်မှုကို သရုပ်ပြခြင်းဖြစ်သည်။ Pierre နှင့် Jacques Curie တို့၏ ညီအစ်ကိုများသည် pyroelectricity ဆိုင်ရာ အသိပညာကို အရင်းခံပုံဆောင်ခဲများအကြောင်း နားလည်မှုဖြင့် ပေါင်းစပ်ကာ pyroelectricity ကို ခန့်မှန်းနိုင်စေသည်။ ၎င်းတို့သည် ပုံဆောင်ခဲများ၏ အပြုအမူကို ကြိုတင်ခန့်မှန်းနိုင်ပြီး Tourmaline၊ Quartz၊ ဥဿဖရား၊ ကြံသကြားနှင့် Rochelle ဆားကဲ့သို့သော ပုံဆောင်ခဲများတွင် အကျိုးသက်ရောက်မှုကို သရုပ်ပြနိုင်ခဲ့သည်။ ဆိုဒီယမ်ပိုတက်စီယမ် tartrate tetrahydrate နှင့် quartz တို့သည် piezoelectricity ကိုပြသသည်။ ပုံသဏ္ဍာန်ပျက်သွားသောအခါ piezoelectric disk သည် ဗို့အားကိုထုတ်ပေးပြီး Curies ၏သရုပ်ပြမှုတွင် ပုံသဏ္ဍာန်ပြောင်းလဲမှုသည် အလွန်ချဲ့ကားသည်။
၎င်းတို့သည် converse piezoelectric အကျိုးသက်ရောက်မှုကို ခန့်မှန်းနိုင်ခဲ့ပြီး converse effect ကို 1881 ခုနှစ်တွင် Gabriel Lippmann မှ သင်္ချာနည်းဖြင့် နုတ်ယူခဲ့သည်။ Curies သည် အပြန်အလှန်အကျိုးသက်ရောက်မှုရှိကြောင်း ချက်ချင်းအတည်ပြုခဲ့ပြီး electro-elasto- ၏ ပြီးပြည့်စုံသော ပြောင်းပြန်လှန်နိုင်မှု၏ အရေအတွက် အထောက်အထားကို ဆက်လက်ရယူခဲ့သည်။ piezoelectric ပုံဆောင်ခဲများတွင် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ပုံပျက်ခြင်း
ဆယ်စုနှစ်များစွာတိုင်တိုင် ပီဇိုလျှပ်စစ်ဓာတ်အား ဓာတ်ခွဲခန်းတွင် စူးစမ်းလိုစိတ်ရှိနေဆဲဖြစ်သော်လည်း Pierre နှင့် Marie Curie တို့၏ ပိုလိုနီယမ်နှင့် ရေဒီယမ်တို့ကို ရှာဖွေတွေ့ရှိမှုတွင် အရေးကြီးသောကိရိယာတစ်ခုဖြစ်သည်။ Woldemar Voigt ၏ Lehrbuch der Kristallphysik (Textbook of Crystal Physics) တွင် ပီဇိုလျှပ်စစ်ဓာတ်အားပြသသည့် ပီဇိုလျှပ်စစ်ဓာတ်အားပြသသည့် သလင်းကျောက်ဖွဲ့စည်းပုံများအား စူးစမ်းဖော်ထုတ်သတ်မှတ်ရန် ၎င်းတို့၏လုပ်ငန်းမှာ ပီဇိုလျှပ်စစ်ဓာတ်အား ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာနိုင်စွမ်းရှိသော သဘာဝသလင်းကျောက်အတန်းများကို ဖော်ပြထားသည့် ပီဇိုအီလက်ထရွန်းနစ်ကိန်းသေများကို တိကျစွာသတ်မှတ်ထားသည်။ ၎င်းသည် piezoelectric စက်ပစ္စည်းများ၏ လက်တွေ့အသုံးချမှုဖြစ်ပြီး ပထမကမ္ဘာစစ်အတွင်း ဆိုနာကို တီထွင်ခဲ့သည်။ ပြင်သစ်တွင် Paul Langevin နှင့် ၎င်း၏လုပ်ဖော်ကိုင်ဖက်များသည် ultrasonic ရေငုပ်သင်္ဘောရှာဖွေရေးကိရိယာကို တီထွင်ခဲ့သည်။
ထောက်လှမ်းကိရိယာတစ်ခုပါရှိသည်။ transducer သံမဏိပြားများပေါ်တွင် ဂရုတစိုက် ကပ်ထားသော ပါးလွှာသော quartz crystals များနှင့် ပြုလုပ်ထားပြီး ပြန်လာသော ပဲ့တင်သံကို သိရှိရန် hydrophone တစ်ခု။ အမြင့်ကို ထုတ်လွှတ်ခြင်းဖြင့်၊ အကြိမ်ရေ transducer မှ pulse နှင့် အရာဝတ္တုတစ်ခုမှ အသံလှိုင်းများ ပဲ့တင်သံကြားရချိန်ကို တိုင်းတာခြင်းဖြင့် ၎င်းတို့သည် အရာဝတ္တုနှင့် အကွာအဝေးကို တွက်ချက်နိုင်ကြသည်။ ဆိုနာကို အောင်မြင်စေရန်အတွက် ၎င်းတို့သည် piezoelectricity ကိုအသုံးပြုကာ ပရောဂျက်သည် piezoelectric စက်ပစ္စည်းများတွင် ပြင်းထန်သော ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုနှင့် စိတ်ဝင်စားမှုကို ဖန်တီးခဲ့သည်။ ဆယ်စုနှစ်များအတွင်း ပီဇိုလျှပ်စစ်ပစ္စည်းအသစ်များနှင့် ပစ္စည်းများအတွက် အသုံးချမှုအသစ်များကို စူးစမ်းတီထွင်ခဲ့ပြီး ပီဇိုလျှပ်စစ်ပစ္စည်းများကို နယ်ပယ်အမျိုးမျိုးတွင် အိမ်များတွင် တွေ့ရှိခဲ့သည်။ Ceramic phonograph ကျည်တောင့်များသည် ရိုးရှင်းသော ပလေယာဒီဇိုင်းကို ရိုးရှင်းစေပြီး ထိန်းသိမ်းရန် ပိုမိုစျေးသက်သာပြီး တည်ဆောက်ရလွယ်ကူသော စျေးပေါပြီး တိကျသော စံချိန်တင်ကစားသူများအတွက် ပြုလုပ်ထားသည်။
Ultrasonic transducers များ၏ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုသည် အရည်များနှင့် အစိုင်အခဲများ၏ ပျစ်ခဲမှုနှင့် ပျော့ပျောင်းမှုကို လွယ်ကူစွာ တိုင်းတာနိုင်စေပြီး ပစ္စည်းများ သုတေသနတွင် ကြီးမားသော တိုးတက်မှုများကို ဖြစ်ပေါ်စေသည်။
Linear Electromechanical Interaction
Piezoelectricity သည် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဖိစီးမှု ခံရသည့်အခါ အချို့သော ပစ္စည်းများ၏ လျှပ်စစ်အား ထုတ်ပေးနိုင်သော စွမ်းရည်ဖြစ်သည်။ အဆိုပါစကားလုံးသည် ဂရိစကားလုံး πιέζειν (piezein) မှဆင်းသက်လာပြီး “ညှစ်ရန် သို့မဟုတ် ဖိခြင်း” ဟု အဓိပ္ပာယ်ရပြီး ἤλεκτρον (ēlektron) အဓိပ္ပာယ်မှာ “ပယင်း” ဟူသော အဓိပ္ပာယ်မှာ ရှေးခေတ်လျှပ်စစ်ဓာတ်အရင်းအမြစ်ဖြစ်သည့် ပယင်းဖြစ်သည်။
Piezoelectricity ကို ပြင်သစ်ရူပဗေဒပညာရှင် Jacques နှင့် Pierre Curie တို့က 1880 ခုနှစ်တွင် ရှာဖွေတွေ့ရှိခဲ့သည်။ ၎င်းသည် ပုံဆောင်ခဲပစ္စည်းများ၏ ပြောင်းပြန် symmetry ဖြင့် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာနှင့် လျှပ်စစ်အခြေအနေများကြားရှိ လျှပ်စစ်စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ အပြန်အလှန်တုံ့ပြန်မှုအပေါ် အခြေခံထားသည်။ ဤအကျိုးသက်ရောက်မှုသည် နောက်ပြန်လှည့်နိုင်သည်၊ ဆိုလိုသည်မှာ ပီဇိုလျှပ်စစ်ဓာတ်အားပြသသည့်ပစ္စည်းများသည် ပြောင်းပြန် ပီဇိုလျှပ်စစ်အကျိုးသက်ရောက်မှုကိုလည်းပြသသည်၊ ယင်းမှာ စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ strain ၏အတွင်းပိုင်းထုတ်လုပ်ခြင်းအား အသုံးချလျှပ်စစ်စက်ကွင်းမှထွက်ပေါ်လာခြင်းဖြစ်သည်။ ၎င်းတို့၏တည်ငြိမ်ဖွဲ့စည်းပုံမှ ပုံပျက်သွားသောအခါ တိုင်းတာနိုင်သော piezoelectricity ကိုထုတ်ပေးသည့်ပစ္စည်းများ ဥပမာများတွင် ခဲ zirconate titanate crystal များပါဝင်သည်။ အပြန်အလှန်အားဖြင့်၊ ပုံဆောင်ခဲများသည် ပြင်ပလျှပ်စစ်စက်ကွင်းကို အသုံးချသောအခါ၊ ပုံဆောင်ခဲများသည် ၎င်းတို့၏ တည်ငြိမ်သောအတိုင်းအတာကို ပြောင်းလဲနိုင်သည်၊ ၎င်းကို ပြောင်းပြန် piezoelectric effect ဟုလူသိများပြီး အာထရာဆောင်းလှိုင်းများထုတ်လုပ်ရာတွင် အသုံးပြုသည်။
Piezoelectricity ကို အသုံးဝင်သော အပလီကေးရှင်း အမျိုးမျိုးအတွက် အသုံးချခဲ့သည်၊
• အသံထုတ်လုပ်မှုနှင့် ထောက်လှမ်းခြင်း။
• Piezoelectric inkjet ပုံနှိပ်ခြင်း။
• ဗို့အားမြင့်လျှပ်စစ်ထုတ်လုပ်ခြင်း။
• နာရီမီးစက်
• အီလက်ထရွန်းနစ်ပစ္စည်းများ
• Microbalances
• ultrasonic နော်ဇယ်များကို မောင်းနှင်ပါ။
• အလင်းဝင်ပေါက်များကို အထူးအာရုံစိုက်ခြင်း။
• အက်တမ်၏စကေးမှပုံများကိုဖြေရှင်းရန် စကင်န်စကင်န်အဏုကြည့်ကိရိယာများ၏အခြေခံကို ဖန်တီးပေးသည်။
• အီလက်ထရွန်နစ် ချဲ့ထွင်ထားသော ဂစ်တာများဖြင့် ထုတ်ယူမှုများ
• ခေတ်မီအီလက်ထရွန်နစ်ဒရမ်များတွင် အစပျိုးမှုများ
• ချက်ပြုတ်ခြင်းနှင့် အပူပေးစက်များတွင် ဓာတ်ငွေ့လောင်ကျွမ်းစေရန် မီးပွားများထုတ်ပေးခြင်း။
• မီးရှူးမီးနှင့် စီးကရက်မီးခြစ်
Piezoelectricity သည် အပူချိန်ပြောင်းလဲမှုကိုတုံ့ပြန်ရန်အတွက် လျှပ်စစ်အလားအလာကိုထုတ်ပေးသည့်ပစ္စည်းဖြစ်သည့် pyroelectric effect တွင်နေ့စဥ်အသုံးပြုမှုများကိုတွေ့ရှိရသည်။ ၎င်းကို 18 ရာစုအလယ်ပိုင်းတွင် Carl Linnaeus နှင့် Franz Aepinus တို့မှ လေ့လာခဲ့ပြီး စက်ပိုင်းဆိုင်ရာဖိအားနှင့် လျှပ်စစ်အားသွင်းမှုကြား ဆက်နွှယ်မှုကို တင်ပြခဲ့သော René Haüy နှင့် Antoine César Becquerel တို့မှ အသိပညာကို ရေးဆွဲခဲ့သည်။ သို့သော် လက်တွေ့စမ်းသပ်မှုများသည် ခိုင်လုံမှုမရှိကြောင်း သက်သေပြခဲ့သည်။
စကော့တလန်ရှိ Hunterian ပြတိုက်ရှိ Curie လျော်ကြေးပေးစက်ရှိ piezo crystal ကိုကြည့်ခြင်းသည် တိုက်ရိုက် piezoelectric အကျိုးသက်ရောက်မှုကို သရုပ်ပြခြင်းဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် Woldemar Voigt's Lehrbuch der Kristallphysik (Textbook of Crystal Physics) ၏ ထုတ်ဝေမှုတွင် အဆုံးစွန်သော piezoelectricity ကိုပြသသည့် သလင်းကျောက်ဖွဲ့စည်းပုံများကို စူးစမ်းဖော်ထုတ်သတ်မှတ်ပေးသော Pierre နှင့် Jacques Curie ညီအစ်ကိုများ၏ အလုပ်ဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် piezoelectricity ပေးနိုင်သော သဘာဝကျောက်တုံးအတန်းများကို ဖော်ပြထားပြီး piezoelectric ကိန်းသေများကို tensor ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်းဖြင့် တိကျစွာသတ်မှတ်ပေးကာ piezoelectric စက်ပစ္စည်းများ၏ လက်တွေ့အသုံးချမှုကို ဖြစ်ပေါ်စေသည်။
ပြင်သစ်မှ Paul Langevin နှင့် သူ၏လုပ်ဖော်ကိုင်ဖက်များသည် ultrasonic ရေငုပ်သင်္ဘော detector ကိုတီထွင်သောအခါ Sonar ကို ပထမကမ္ဘာစစ်အတွင်း တီထွင်ခဲ့သည်။ ဤ detector တွင် သံမဏိပြားများနှင့် ဂရုတစိုက် ကပ်ထားသော ပါးလွှာသော quartz ပုံဆောင်ခဲများဖြင့် ပြုလုပ်ထားသည့် transducer နှင့် transducer မှ ကြိမ်နှုန်းမြင့်မားသော သွေးခုန်နှုန်းကို ထုတ်လွှတ်ပြီးနောက် ပြန်လာသော ပဲ့တင်သံကို သိရှိရန် hydrophone တစ်ခု ပါဝင်ပါသည်။ အရာဝတ္တုတစ်ခုမှ ခုန်ထွက်လာသော အသံလှိုင်းသံများ ပဲ့တင်သံကြားရချိန်ကို တိုင်းတာခြင်းဖြင့် ၎င်းတို့သည် အရာဝတ္တု၏ အကွာအဝေးကို တွက်ချက်နိုင်ကာ piezoelectricity ကို အသုံးပြုနိုင်သည်။ ဤပရောဂျက်၏အောင်မြင်မှုသည် piezoelectric ပစ္စည်းများအသစ်နှင့် ဤပစ္စည်းများအတွက် အသုံးချမှုအသစ်များကို စူးစမ်းတီထွင်ဖန်တီးခြင်းဖြင့် ဆယ်စုနှစ်များတစ်လျှောက် piezoelectric စက်ပစ္စည်းများတွင် ပြင်းထန်သောဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုနှင့် စိတ်ဝင်စားမှုကို ဖန်တီးပေးခဲ့သည်။ Piezoelectric စက်ပစ္စည်းများသည် စျေးသက်သက်သာသာနှင့် ပိုမိုတိကျသော စံချိန်တင်ကစားသူများအတွက် ပြုလုပ်ထားသည့် ကြွေထည်ဓာတ်စက် ကျည်တောင့်များကဲ့သို့သော နယ်ပယ်များစွာတွင် အိမ်များတွင် တွေ့ရှိခဲ့ရပြီး တည်ဆောက်ထိန်းသိမ်းရန် ပိုမိုလွယ်ကူပါသည်။
Ultrasonic transducers များ၏ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုသည် အရည်များနှင့် အစိုင်အခဲများ၏ ပျစ်ခဲမှုနှင့် ပျော့ပျောင်းမှုကို လွယ်ကူစွာ တိုင်းတာနိုင်စေပြီး ပစ္စည်းများ သုတေသနတွင် ကြီးမားသော တိုးတက်မှုများကို ဖြစ်ပေါ်စေသည်။ Ultrasonic time domain reflectometers များသည် ultrasonic pulse ကို ပစ္စည်းတစ်ခုသို့ ပေးပို့ပြီး သတ္တုနှင့် ကျောက်တုံး အရာဝတ္ထုများအတွင်း ချို့ယွင်းချက်များကို ရှာဖွေရန်၊ တည်ဆောက်ပုံဆိုင်ရာ ဘေးကင်းမှုကို ပိုမိုကောင်းမွန်စေပါသည်။ ဒုတိယကမ္ဘာစစ်အပြီးတွင်၊ အမေရိကန်၊ ရုရှားနှင့် ဂျပန်ရှိ လွတ်လပ်သောသုတေသနအဖွဲ့များသည် ferroelectrics ဟုခေါ်သော ဓာတုဗေဒပစ္စည်းအမျိုးအစားသစ်ကို သဘာဝပစ္စည်းများထက် အဆများစွာပိုမိုမြင့်မားစွာပြသထားသည့် piezoelectric ကိန်းသေများကိုပြသခဲ့သည်။ ယင်းကြောင့် Barium titanate ကို တီထွင်ရန် အပြင်းအထန် သုတေသနပြုခဲ့ပြီး နောက်ပိုင်းတွင် သီးခြားအသုံးချမှုများအတွက် သီးခြားဂုဏ်သတ္တိများရှိသော ဇာကွန်နိတ် တိုက်တေနိတ်ကို ဦးဆောင်ခဲ့သည်။
ဒုတိယကမ္ဘာစစ်အပြီးတွင် Bell Telephone Laboratories မှ piezoelectric crystals များအသုံးပြုခြင်း၏ သိသာထင်ရှားသောဥပမာတစ်ခုကို တီထွင်ခဲ့သည်။ Frederick R. Lack သည် ရေဒီယိုတယ်လီဖုန်း အင်ဂျင်နီယာဌာနတွင် အလုပ်လုပ်ပြီး၊
နောက်ပြန်လှည့်နိုင်သော လုပ်ငန်းစဉ်
Piezoelectricity သည် ပုံဆောင်ခဲများ၊ ကြွေထည်များနှင့် အရိုးနှင့် DNA ကဲ့သို့သော အစိုင်အခဲပစ္စည်းများတွင် စုပုံနေသော လျှပ်စစ်ဓာတ်အားတစ်ခုဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာဖိအားကို အသုံးချရန်အတွက် ဤပစ္စည်းများ၏ တုံ့ပြန်မှုဖြစ်သည်။ 'piezoelectricity' ဟူသော စကားလုံးသည် ဂရိစကားလုံး 'piezein' မှ ဆင်းသက်လာပြီး 'ညှစ်' သို့မဟုတ် 'ဖိ' ဟု အဓိပ္ပာယ်ရပြီး 'ēlektron' အဓိပ္ပာယ်မှာ 'ပယင်း'၊ ရှေးခေတ် လျှပ်စစ်ဓာတ်အား အရင်းအမြစ်မှ ဆင်းသက်လာသည်။
ပီဇိုအီလက်ထရွန်းနစ်အကျိုးသက်ရောက်မှုသည် ပုံဆောင်ခဲပစ္စည်းများ၏ စက်နှင့်လျှပ်စစ်အခြေအနေများကြား မျဉ်းပြောင်းပြန်လျှပ်စစ်စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ အပြန်အလှန်သက်ရောက်မှုမှ ထွက်ပေါ်လာသည်။ ၎င်းသည် နောက်ပြန်လှည့်နိုင်သော လုပ်ငန်းစဉ်ဖြစ်သည်၊ ဆိုလိုသည်မှာ ပီဇိုလျှပ်စစ်ဓာတ်ကို ပြသသည့် ပစ္စည်းများသည် အသုံးချလျှပ်စစ်စက်ကွင်းမှ ထွက်ပေါ်လာသည့် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာအတွင်းပိုင်း မျိုးဆက်ဖြစ်သည့် ပြောင်းပြန် piezoelectric အကျိုးသက်ရောက်မှုကိုလည်း ပြသသည်။ တိုင်းတာနိုင်သော ပီဇိုလျှပ်စစ်ဓာတ်အား ထုတ်လုပ်သည့် ပစ္စည်းများ ဥပမာများတွင် ခဲဇာကွန်နိတ် တိုက်တေနိတ် ပုံဆောင်ခဲများ ပါဝင်သည်။ ဤပုံဆောင်ခဲများ၏ တည်ငြိမ်ဖွဲ့စည်းပုံသည် ပုံပျက်သွားသောအခါ ၎င်းတို့သည် ၎င်းတို့၏ မူလအတိုင်းအတာသို့ ပြန်သွားကာ အပြန်အလှန်အားဖြင့် ပြင်ပလျှပ်စစ်စက်ကွင်းကို အသုံးချသောအခါတွင် ၎င်းတို့သည် ၎င်းတို့၏ တည်ငြိမ်သောအတိုင်းအတာကို ပြောင်းလဲကာ အာထရာဆောင်းလှိုင်းများကို ထုတ်ပေးသည်။
ပြင်သစ်ရူပဗေဒပညာရှင် Jacques နှင့် Pierre Curie တို့သည် 1880 ခုနှစ်တွင် piezoelectricity ကိုရှာဖွေတွေ့ရှိခဲ့သည်။ ထိုအချိန်မှစ၍ ၎င်းကို အသံထုတ်လုပ်ခြင်းနှင့် ထောက်လှမ်းခြင်း၊ piezoelectric inkjet ပုံနှိပ်ခြင်း၊ ဗို့အားမြင့်လျှပ်စစ်ထုတ်လုပ်ခြင်း၊ နာရီမီးစက်များ၊ အီလက်ထရွန်နစ်ကိရိယာများ၊ ultrasonic နော်ဇယ်များကို မောင်းနှင်ပြီး အာရုံစူးစိုက်မှု အထူးကောင်းမွန်သော optical assemblies များကို မောင်းနှင်ပါ။ ၎င်းသည် အက်တမ်၏စကေးဖြင့် ပုံများကို ဖြေရှင်းပေးနိုင်သည့် ထောက်လှမ်းအဏုကြည့်မှန်ဘီလူးများကို စကင်န်ဖတ်ခြင်းအတွက် အခြေခံလည်းဖြစ်သည်။ Piezoelectricity ကို အီလက်ထရွန်နစ် ချဲ့ထွင်ထားသော ဂစ်တာများနှင့် ခေတ်မီ အီလက်ထရွန်နစ် ဒရမ်များအတွက် အီလက်ထရွန်းနစ် အသံချဲ့စက်များအတွက် ပစ်ကပ်များတွင်လည်း အသုံးပြုပါသည်။
Piezoelectricity သည် ဟင်းချက်ခြင်းနှင့် အပူပေးကိရိယာများ၊ မီးရှူးများ၊ စီးကရက်မီးခြစ်များနှင့် အခြားအရာများတွင် ဂက်စ်မီးပွားများ လောင်ကျွမ်းစေရန် မီးပွားများထုတ်ပေးခြင်းကဲ့သို့သော နေ့စဉ်အသုံးပြုမှုများကိုလည်း တွေ့ရှိပါသည်။ အပူချိန်ပြောင်းလဲမှုကို တုံ့ပြန်ရန်အတွက် ပစ္စည်းတစ်ခုသည် လျှပ်စစ်အလားအလာကို ထုတ်ပေးသည့် pyroelectric အကျိုးသက်ရောက်မှုအား Carl Linnaeus၊ Franz Aepinus နှင့် René Haüy တို့က 18 ရာစုအလယ်ပိုင်းတွင် ပယင်းအသိပညာကို ရေးဆွဲကာ လေ့လာခဲ့သည်။ Antoine César Becquerel သည် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာဖိစီးမှုနှင့် လျှပ်စစ်အားသွင်းမှုကြား ဆက်နွယ်မှုကို တင်ပြခဲ့သော်လည်း လက်တွေ့စမ်းသပ်မှုများက မပြည့်စုံကြောင်း သက်သေပြခဲ့သည်။
Glasgow ရှိ Hunterian ပြတိုက်သို့ လာရောက်သူများသည် Piezo Crystal Curie Compensator၊ Pierre နှင့် Jacques Curie ညီအစ်ကိုများ၏ တိုက်ရိုက် piezoelectric အကျိုးသက်ရောက်မှု၏ သရုပ်ပြမှုကို ကြည့်ရှုနိုင်သည်။ ၎င်းတို့၏ အရင်းခံပုံဆောင်ခဲဖွဲ့စည်းပုံများကို နားလည်မှုဖြင့် pyroelectricity အသိပညာကို ပေါင်းစပ်ခြင်းဖြင့် pyroelectricity ၏ ခန့်မှန်းမှုနှင့် crystal အပြုအမူကို ခန့်မှန်းနိုင်စွမ်းကို တိုးလာစေပါသည်။ ၎င်းကို Tourmaline၊ Quartz၊ ဥဿဖရား၊ ကြံသကြားနှင့် Rochelle ဆားကဲ့သို့သော ပုံဆောင်ခဲများ၏ အာနိသင်ဖြင့် သရုပ်ပြခဲ့သည်။ ဆိုဒီယမ်နှင့် ပိုတက်စီယမ် tartrate tetrahydrate နှင့် quartz တို့သည် piezoelectricity ကိုပြသခဲ့ပြီး၊ ပုံပျက်သွားသောအခါ ဗို့အားထုတ်ပေးရန်အတွက် piezoelectric disk ကိုအသုံးပြုခဲ့သည်။ ဤပုံသဏ္ဍာန်ပြောင်းလဲမှုကို Curies မှ ကြီးကြီးကျယ်ကျယ် ချဲ့ထွင်ပြီး ပီဇိုလျှပ်စစ်အကျိုးသက်ရောက်မှုကို ခန့်မှန်းသည်။ အပြန်အလှန်အကျိုးသက်ရောက်မှုကို 1881 ခုနှစ်တွင် Gabriel Lippmann မှ အခြေခံအပူဒိုင်းနမစ်သဘောတရားများမှ သင်္ချာနည်းဖြင့် နုတ်ယူခဲ့သည်။
Curies သည် အပြန်အလှန်အကျိုးသက်ရောက်မှုရှိကြောင်း ချက်ချင်းအတည်ပြုခဲ့ပြီး piezoelectric crystals များတွင် electro-elasto-mechanical ပုံပျက်ခြင်း၏ ပြီးပြည့်စုံသော နောက်ပြန်လှည့်မှုဆိုင်ရာ အရေအတွက် အထောက်အထားကို ဆက်လက်ရယူခဲ့သည်။ ဆယ်စုနှစ်များစွာတိုင်တိုင် ပီဇိုလျှပ်စစ်ဓာတ်အား ဓာတ်ခွဲခန်းတွင် စူးစမ်းလိုစိတ်ရှိနေဆဲဖြစ်သော်လည်း Pierre နှင့် Marie Curie တို့၏ ပိုလိုနီယမ်နှင့် ရေဒီယမ်တို့ကို ရှာဖွေတွေ့ရှိမှုတွင် အရေးကြီးသောကိရိယာတစ်ခုဖြစ်သည်။ Woldemar Voigt's Lehrbuch der Kristallphysik (Textbook of Crystal Physics) ၏ ထုတ်ဝေမှုတွင် အဆုံးစွန်သော piezoelectricity ကိုပြသသည့် သလင်းကျောက်ပုံစံများကို စူးစမ်းဖော်ထုတ်သတ်မှတ်ရန် ၎င်းတို့၏အလုပ်ဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် piezoelectricity ပေးနိုင်သော သဘာဝပုံဆောင်ခဲအတန်းများကို ဖော်ပြထားပြီး tensor ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုကို အသုံးပြု၍ piezoelectric ကိန်းသေများကို တိကျစွာသတ်မှတ်ထားသည်။
ဆိုနာကဲ့သို့သော ပီဇိုလျှပ်စစ်ပစ္စည်းများ၏ လက်တွေ့အသုံးချမှုကို ပထမကမ္ဘာစစ်အတွင်း တီထွင်ခဲ့သည်။ ပြင်သစ်တွင် Paul Langevin နှင့် ၎င်း၏လုပ်ဖော်ကိုင်ဖက်များသည် ultrasonic ရေငုပ်သင်္ဘောရှာဖွေရေးကိရိယာကို တီထွင်ခဲ့သည်။ ဤ detector တွင် သံမဏိပြားများနှင့် ဂရုတစိုက် ကပ်ထားသော ပါးလွှာသော quartz ပုံဆောင်ခဲများဖြင့် ပြုလုပ်ထားသည့် transducer နှင့် ဟိုက်ဒရိုဖုန်းမှ ပြန်လာသော ပဲ့တင်သံကို သိရှိနိုင်သည်။ transducer မှ မြင့်မားသော ကြိမ်နှုန်းသွေးခုန်နှုန်းကို ထုတ်လွှတ်ပြီး အရာဝတ္တုတစ်ခုမှ ခုန်ထွက်လာသော အသံလှိုင်းများ၏ ပဲ့တင်သံကို ကြားရမည့်အချိန်ကို တိုင်းတာခြင်းဖြင့် ၎င်းတို့သည် အရာဝတ္ထု၏ အကွာအဝေးကို တွက်ချက်နိုင်ခဲ့သည်။ ၎င်းတို့သည် ဤဆိုနာကို အောင်မြင်စေရန်အတွက် piezoelectricity ကို အသုံးပြုခဲ့သည်။ ဤပရောဂျက်သည် piezoelectric စက်ပစ္စည်းများတွင် ပြင်းထန်သော ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုနှင့် စိတ်ဝင်စားမှုကို ဖန်တီးခဲ့ပြီး ဆယ်စုနှစ်များအတွင်း piezoelectric ပစ္စည်းများအသစ်နှင့် အဆိုပါပစ္စည်းများအတွက် အသုံးချမှုအသစ်များကို စူးစမ်းရှာဖွေတီထွင်ခဲ့သည်။ Piezoelectric ကိရိယာများ
Piezoelectricity ကိုဘာတွေကဖြစ်စေသလဲ
ဤအပိုင်းတွင်၊ ကျွန်ုပ်သည် ပီဇိုလျှပ်စစ်ဓာတ်၏ ဇစ်မြစ်နှင့် ဤဖြစ်စဉ်ကို ပြသသည့် အမျိုးမျိုးသော ပစ္စည်းများကို ရှာဖွေပါမည်။ ဂရိစကားလုံး 'piezein'၊ ရှေးခေတ်လျှပ်စစ်ဓာတ်အရင်းအမြစ်နှင့် pyroelectricity အကျိုးသက်ရောက်မှုတို့ကို ကြည့်ပါမည်။ Pierre နှင့် Jacques Curie တို့၏ ရှာဖွေတွေ့ရှိမှုများနှင့် 20 ရာစုတွင် piezoelectric စက်ပစ္စည်းများ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်ရေးတို့ကိုလည်း ဆွေးနွေးပါမည်။
ဂရိစကားလုံး Piezein
Piezoelectricity သည် ပုံဆောင်ခဲများ၊ ကြွေထည်များနှင့် အရိုးနှင့် DNA ကဲ့သို့သော အစိုင်အခဲအရာအချို့တွင် လျှပ်စစ်ဓာတ်အား စုစည်းမှုဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာဖိစီးမှုအပေါ် ဤပစ္စည်းများ၏ တုံ့ပြန်မှုကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာခြင်းဖြစ်သည်။ piezoelectricity ဟူသော စကားလုံးသည် ဂရိစကားလုံး "piezein" မှ ဆင်းသက်လာပြီး "ညှစ်ရန် သို့မဟုတ် ဖိခြင်း" ဟု အဓိပ္ပါယ်ရပြီး "ပေလက်ထရွန်"၊ "ပယင်း" ဟု အဓိပ္ပာယ်ရသည့် ရှေးခေတ် လျှပ်စစ်ဓာတ်အား အရင်းအမြစ်တစ်ခုဖြစ်သည်။
ပီဇိုအီလက်ထရွန်းနစ်အကျိုးသက်ရောက်မှုသည် ပုံဆောင်ခဲပစ္စည်းများ၏ စက်နှင့်လျှပ်စစ်အခြေအနေများကြားတွင် မျဉ်းသားလျှပ်စစ်စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ အပြန်အလှန်အကျိုးသက်ရောက်မှုမှ ထွက်ပေါ်လာသည်။ ပီဇိုလျှပ်စစ်ဓာတ်အားပြသသည့်ပစ္စည်းများသည် ပြောင်းပြန် ပီဇိုလျှပ်စစ်အကျိုးသက်ရောက်မှုကိုလည်း ပြသသည်၊ ဆိုလိုသည်မှာ အသုံးချလျှပ်စစ်စက်ကွင်းမှထွက်ပေါ်လာသော စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ strain ၏အတွင်းပိုင်းမျိုးဆက်ဖြစ်သည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ ခဲ zirconate titanate ပုံဆောင်ခဲများသည် ၎င်းတို့၏ တည်ငြိမ်ဖွဲ့စည်းပုံသည် ၎င်း၏မူလအတိုင်းအတာမှ ပုံပျက်သွားသောအခါ တိုင်းတာနိုင်သော piezoelectricity ကို ထုတ်ပေးပါသည်။ အပြန်အလှန်အားဖြင့်၊ ပုံဆောင်ခဲများသည် ပြင်ပလျှပ်စစ်စက်ကွင်းကို အသုံးချသောအခါ၊ ပုံဆောင်ခဲများသည် ၎င်းတို့၏ တည်ငြိမ်သောအတိုင်းအတာကို ပြောင်းလဲနိုင်သည်၊ ၎င်းသည် ပြောင်းပြန် piezoelectric အကျိုးသက်ရောက်မှုနှင့် အာထရာဆောင်းလှိုင်းများ ထုတ်လုပ်မှုကို ခေါ်သည်။
ပြင်သစ်ရူပဗေဒပညာရှင် Jacques နှင့် Pierre Curie တို့သည် 1880 ခုနှစ်တွင် piezoelectricity ကိုရှာဖွေတွေ့ရှိခဲ့သည်။ piezoelectric effect ကို အသံထုတ်လုပ်ခြင်းနှင့် ရှာဖွေတွေ့ရှိခြင်း၊ piezoelectric inkjet ပုံနှိပ်ခြင်း၊ ဗို့အားမြင့်လျှပ်စစ်ဓာတ်ထုတ်လုပ်ခြင်း၊ နာရီမီးစက်များနှင့် microbalance ကဲ့သို့သော အီလက်ထရွန်နစ်ကိရိယာများအပါအဝင် အသုံးဝင်သောအပလီကေးရှင်းများအတွက် အသုံးချခဲ့သည်။ ၊ ultrasonic နော်ဇယ်များကို မောင်းနှင်ပါ၊ နှင့် အလွန်ကောင်းမွန်သော အာရုံစူးစိုက်မှုရှိသော optical assemblies များကို မောင်းနှင်ပါ။ ၎င်းသည် အက်တမ်၏စကေးတွင် ပုံများကိုဖြေရှင်းပေးနိုင်သည့် စကင်န်စကင်န်အဏုကြည့်မှန်ဘီလူး၏အခြေခံကိုလည်း ဖန်တီးပေးသည်။ Piezoelectricity ကို အီလက်ထရွန်နစ် ချဲ့ထွင်ထားသော ဂစ်တာများနှင့် ခေတ်မီ အီလက်ထရွန်နစ် ဒရမ်များအတွက် အီလက်ထရွန်းနစ် အသံချဲ့စက်များအတွက် ပစ်ကပ်များတွင်လည်း အသုံးပြုပါသည်။
Piezoelectricity သည် ဟင်းချက်ခြင်းနှင့် အပူပေးကိရိယာများ၊ မီးရှူးများ၊ စီးကရက်မီးခြစ်များနှင့် အခြားအရာများတွင် ဂက်စ်မီးပွားများ လောင်ကျွမ်းစေရန် မီးပွားများထုတ်ပေးခြင်းကဲ့သို့သော နေ့စဉ်အသုံးပြုမှုများကို တွေ့ရှိပါသည်။ အပူချိန်ပြောင်းလဲမှုကို တုံ့ပြန်သည့်အနေဖြင့် လျှပ်စစ်အလားအလာဖြစ်သည့် pyroelectric effect ကို 18 ရာစုအလယ်ပိုင်းတွင် Carl Linnaeus နှင့် Franz Aepinus မှ လေ့လာခဲ့ပြီး René Haüy နှင့် Antoine César Becquerel တို့၏ အသိပညာကို ရေးဆွဲခဲ့သည်။ စက်ပိုင်းဆိုင်ရာဖိအားနှင့် လျှပ်စစ်အားသွင်းမှု။ စမ်းသပ်မှုများသည် သက်သေမပြနိုင်ပေ။
စကော့တလန်ရှိ ပြတိုက်တွင် ဧည့်သည်များသည် Pierre နှင့် Jacques Curie ညီအစ်ကိုများ၏ တိုက်ရိုက် piezoelectric effect ကို သရုပ်ပြထားသည့် piezo crystal Curie လျော်ကြေးငွေကို ကြည့်ရှုနိုင်သည်။ ၎င်းတို့၏ အရင်းခံပုံဆောင်ခဲဖွဲ့စည်းပုံများကို နားလည်ခြင်းဖြင့် pyroelectricity အသိပညာကို ပေါင်းစပ်ခြင်းဖြင့် pyroelectricity ၏ ခန့်မှန်းချက်နှင့် crystal အပြုအမူကို ခန့်မှန်းနိုင်စွမ်းကို တိုးလာစေပါသည်။ ၎င်းကို Tourmaline၊ Quartz၊ ဥဿဖရား၊ ကြံသကြားနှင့် Rochelle ဆားကဲ့သို့သော ပုံဆောင်ခဲများ၏အကျိုးသက်ရောက်မှုကို သရုပ်ပြခဲ့သည်။ Rochelle ဆားမှ ဆိုဒီယမ်ပိုတက်စီယမ် tartrate tetrahydrate နှင့် quartz တို့သည် piezoelectricity ကိုပြသပြီး piezoelectric disk သည် ပုံပျက်သွားသောအခါ ဗို့အားထုတ်ပေးပါသည်။ Curies ၏သရုပ်ပြမှုတွင် ဤပုံသဏ္ဍာန်ပြောင်းလဲမှုသည် အလွန်ချဲ့ကားသည်။
Curies သည် piezoelectric crystals များတွင် electro-elasto-mechanical ပုံပျက်ခြင်းများ၏ ပြီးပြည့်စုံသော ပြောင်းပြန်လှန်နိုင်မှု၏ အရေအတွက် သက်သေကို ဆက်လက်ရယူခဲ့သည်။ Pierre နှင့် Marie Curie တို့၏ ပိုလိုနီယမ်နှင့် ရေဒီယမ်ကို ရှာဖွေတွေ့ရှိမှုတွင် မရှိမဖြစ်လိုအပ်သော ကိရိယာတစ်ခုဖြစ်လာသည်အထိ piezoelectricity သည် ဓာတ်ခွဲခန်းတွင် စူးစမ်းလိုစိတ်တစ်ခုအဖြစ် တည်ရှိနေခဲ့သည်။ Woldemar Voigt's Lehrbuch der Kristallphysik (Textbook of Crystal Physics) ၏ ထုတ်ဝေမှုတွင် အဆုံးစွန်သော piezoelectricity ကိုပြသသည့် သလင်းကျောက်ပုံစံများကို စူးစမ်းဖော်ထုတ်သတ်မှတ်ရန် ၎င်းတို့၏အလုပ်ဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် piezoelectricity ပေးနိုင်သော သဘာဝပုံဆောင်ခဲအတန်းများကို ဖော်ပြထားပြီး tensor ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်းဖြင့် piezoelectric ကိန်းသေများကို တိကျစွာသတ်မှတ်ထားသည်။
ဤ piezoelectricity ၏ လက်တွေ့ကျသော အသုံးချမှုသည် ပထမကမ္ဘာစစ်အတွင်း ဆိုနာကို ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်လာစေခဲ့သည်။ ပြင်သစ်တွင် Paul Langevin နှင့် ၎င်း၏လုပ်ဖော်ကိုင်ဖက်များသည် ultrasonic ရေငုပ်သင်္ဘော detector ကို တီထွင်ခဲ့သည်။ detector တွင် hydrophone ဟုခေါ်သော သံမဏိပြားများပေါ်တွင် ဂရုတစိုက် ကပ်ထားသော ပါးလွှာသော quartz crystals ဖြင့် ပြုလုပ်ထားသော transducer သည် ကြိမ်နှုန်းမြင့်သော သွေးခုန်နှုန်းကို ထုတ်လွှတ်ပြီးနောက် ပြန်လာသော ပဲ့တင်သံကို သိရှိနိုင်စေရန် ဖြစ်သည်။ Transducer သည် အရာဝတ္တု၏ အကွာအဝေးကို တွက်ချက်ရန် အရာဝတ္တုတစ်ခုမှ ခုန်ထွက်လာသော အသံလှိုင်းများ ပဲ့တင်သံကြားရချိန်ကို တိုင်းတာသည်။ ဆိုနာတွင် piezoelectricity ကိုအသုံးပြုခြင်းသည် အောင်မြင်ခဲ့ပြီး ပရောဂျက်သည် piezoelectric စက်ပစ္စည်းများတွင် ပြင်းထန်သော ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုနှင့် စိတ်ဝင်စားမှုကို ဆယ်စုနှစ်များစွာ ဖန်တီးခဲ့သည်။
piezoelectric ပစ္စည်းများအသစ်နှင့် အဆိုပါပစ္စည်းများအတွက် အပလီကေးရှင်းအသစ်များကို စူးစမ်းရှာဖွေတီထွင်ခဲ့ပြီး piezoelectric ကိရိယာများသည် ကြွေထည်ဓာတ်စက်ကျည်တောင့်များကဲ့သို့သော နယ်ပယ်များစွာတွင် အိမ်များကိုတွေ့ရှိခဲ့ပြီး၊ ထိန်းသိမ်းရပိုသက်သာပြီး ပိုမိုလွယ်ကူသော စျေးသက်သာသော၊ ပိုမိုတိကျသောစံချိန်တင်ပလေယာများအတွက် ပြုလုပ်ထားသည့် ကြွေပြားဓာတ်သံတောင့်များကဲ့သို့သော အိမ်များကို တွေ့ရှိခဲ့သည်။ တည်ဆောက်ရန်။ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှု
လျှပ်စစ်အားသွင်း၏ရှေးဟောင်းအရင်းအမြစ်
Piezoelectricity သည် ပုံဆောင်ခဲများ၊ ကြွေထည်များနှင့် အရိုးနှင့် DNA ကဲ့သို့သော အစိုင်အခဲပစ္စည်းများတွင် စုပုံနေသည့် လျှပ်စစ်ဓာတ်အားဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် အသုံးပြုထားသော စက်ပိုင်းဆိုင်ရာဖိအားကို ပစ္စည်း၏တုံ့ပြန်မှုကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာခြင်းဖြစ်သည်။ 'piezoelectricity' ဟူသော စကားလုံးသည် ဂရိစကားလုံး 'piezein' မှ ဆင်းသက်လာပြီး 'ညှစ်ရန် သို့မဟုတ် ဖိခြင်း' ဟု အဓိပ္ပါယ်ရပြီး 'အီလက်ထရွန်' ဟူသော စကားလုံးမှာ 'ပယင်း' ဟူသော အဓိပ္ပာယ်မှာ ရှေးခေတ် လျှပ်စစ်ဓာတ်အား အရင်းအမြစ်တစ်ခုဖြစ်သည်။
ပီဇိုအီလက်ထရွန်းနစ်အကျိုးသက်ရောက်မှုသည် ပုံဆောင်ခဲပစ္စည်းများ၏ စက်နှင့်လျှပ်စစ်အခြေအနေများကြား မျဉ်းပြောင်းပြန်လျှပ်စစ်စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ အပြန်အလှန်သက်ရောက်မှုမှ ထွက်ပေါ်လာသည်။ ၎င်းသည် ပီဇိုလျှပ်စစ်ဓာတ်အားပြသသည့်ပစ္စည်းများသည် ပြောင်းပြန် ပီဇိုလျှပ်စစ်အကျိုးသက်ရောက်မှုကိုလည်း ပြသသည်၊ ဆိုလိုသည်မှာ အသုံးချလျှပ်စစ်စက်ကွင်းမှထွက်ပေါ်လာသော စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ strain ၏အတွင်းပိုင်းမျိုးဆက်ဖြစ်သည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ ခဲ zirconate titanate ပုံဆောင်ခဲများသည် ၎င်းတို့၏ တည်ငြိမ်ဖွဲ့စည်းပုံသည် ၎င်း၏မူလအတိုင်းအတာမှ ပုံပျက်သွားသောအခါ တိုင်းတာနိုင်သော piezoelectricity ကို ထုတ်ပေးပါသည်။ ဆန့်ကျင်ဘက်အားဖြင့် ပြင်ပလျှပ်စစ်စက်ကွင်းကို အသုံးချသောအခါ၊ ပုံဆောင်ခဲများသည် ၎င်းတို့၏ တည်ငြိမ်သောအတိုင်းအတာကို ပြောင်းပြန် piezoelectric အကျိုးသက်ရောက်မှုအဖြစ် ပြောင်းလဲကာ အာထရာဆောင်းလှိုင်းများကို ထုတ်ပေးသည်။
ပီဇိုလျှပ်စစ်အကျိုးသက်ရောက်မှုကို ပြင်သစ်ရူပဗေဒပညာရှင် Jacques နှင့် Pierre Curie တို့က 1880 ခုနှစ်တွင် ရှာဖွေတွေ့ရှိခဲ့သည်။ အသံထုတ်လုပ်ခြင်းနှင့် ထောက်လှမ်းခြင်း၊ piezoelectric inkjet ပရင့်ထုတ်ခြင်း၊ မြင့်မားသောဗို့အားလျှပ်စစ်ဓာတ်အားထုတ်လုပ်ခြင်း၊ နာရီမီးစက်များနှင့် microbalances ကဲ့သို့သော အီလက်ထရွန်နစ်ပစ္စည်းများနှင့် အလင်းဝင်ပေါက်များကို အာရုံစူးစိုက်မှုပြုလုပ်ရန်အတွက် ultrasonic nozzles များကို မောင်းနှင်ခြင်းအပါအဝင် အသုံးဝင်သောအပလီကေးရှင်းအမျိုးမျိုးအတွက် အသုံးချထားပါသည်။ ၎င်းသည် အက်တမ်၏စကေးပေါ်ရှိ ပုံများကို ဖြေရှင်းရန် အသုံးပြုသည့် စူးစမ်းလေ့လာသည့် အဏုစကုပ်များကို စကင်န်ဖတ်ခြင်းအတွက် အခြေခံကိုလည်း ဖန်တီးပေးပါသည်။ Piezoelectricity ကို အီလက်ထရွန်နစ် ချဲ့ထွင်ထားသော ဂစ်တာများနှင့် ခေတ်မီ အီလက်ထရွန်နစ် ဒရမ်များအတွက် အီလက်ထရွန်းနစ် အသံချဲ့စက်များအတွက် ပစ်ကပ်များတွင်လည်း အသုံးပြုပါသည်။
Piezoelectricity သည် ဟင်းချက်ခြင်းနှင့် အပူပေးကိရိယာများ၊ မီးတုတ်များ၊ စီးကရက်မီးခြစ်များနှင့် အခြားအရာများတွင် ဂက်စ်မီးပွားများ လောင်ကျွမ်းစေရန် မီးပွားများဖန်တီးရာတွင် နေ့စဉ်အသုံးပြုသည်ကို တွေ့ရှိရသည်။ အပူချိန်ပြောင်းလဲမှုကို တုံ့ပြန်သည့်အနေဖြင့် လျှပ်စစ်အလားအလာထုတ်လုပ်ခြင်းဖြစ်သည့် pyroelectric effect ကို 18 ရာစုအလယ်ပိုင်းတွင် Carl Linnaeus နှင့် Franz Aepinus မှလေ့လာခဲ့ပြီး René Haüy နှင့် Antoine César Becquerel တို့၏ အသိပညာကို ရေးဆွဲခဲ့သည်။ စိတ်ဖိစီးမှုနှင့် လျှပ်စစ်အားသွင်းခြင်း။ သို့သော်လည်း ၎င်းတို့၏ စမ်းသပ်မှုများသည် ခိုင်လုံစွာ သက်သေမပြနိုင်ပေ။
စကော့တလန်ရှိ Hunterian ပြတိုက်ရှိ piezo crystal နှင့် Curie လျော်ကြေးပေးသည့် မြင်ကွင်းသည် တိုက်ရိုက် piezoelectric အကျိုးသက်ရောက်မှုကို ပြသသည်။ ၎င်းသည် Woldemar Voigt's Lehrbuch der Kristallphysik (Textbook of Crystal Physics) ၏ ထုတ်ဝေမှုတွင် အဆုံးစွန်သော piezoelectricity ကိုပြသသည့် သလင်းကျောက်ဖွဲ့စည်းပုံများကို စူးစမ်းဖော်ထုတ်သတ်မှတ်ပေးသော Pierre နှင့် Jacques Curie ညီအစ်ကိုများ၏ အလုပ်ဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် piezoelectricity ပေးနိုင်သော သဘာဝကျောက်တုံးအတန်းများကို ဖော်ပြပြီး piezoelectric ကိန်းသေများကို tensor ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်းဖြင့် တိကျစွာသတ်မှတ်ပေးကာ piezoelectric ကိရိယာများကို လက်တွေ့အသုံးချနိုင်စေမည်ဖြစ်သည်။
Sonar ကို ပြင်သစ်နိုင်ငံမှ Paul Langevin နှင့် ၎င်း၏ လုပ်ဖော်ကိုင်ဖက်များက ultrasonic ရေငုပ်သင်္ဘော detector တီထွင်ခဲ့သည့် ပထမကမ္ဘာစစ်အတွင်းက တီထွင်ခဲ့သည်။ detector တွင် သံမဏိပြားများနှင့် ဂရုတစိုက် ကပ်ထားသော ပါးလွှာသော quartz ပုံဆောင်ခဲများဖြင့် ပြုလုပ်ထားသည့် transducer နှင့် ဟိုက်ဒရိုဖုန်းမှ ပြန်လာသော ပဲ့တင်သံကို သိရှိနိုင်သည်။ transducer မှ မြင့်မားသော ကြိမ်နှုန်းသွေးခုန်နှုန်းကို ထုတ်လွှတ်ပြီး အရာဝတ္တုတစ်ခုမှ ခုန်ထွက်လာသော အသံလှိုင်းများ၏ ပဲ့တင်သံကို ကြားရမည့်အချိန်ကို တိုင်းတာခြင်းဖြင့် ၎င်းတို့သည် အရာဝတ္ထုနှင့် အကွာအဝေးကို တွက်ချက်နိုင်ခဲ့သည်။ ၎င်းတို့သည် ဤဆိုနာကို အောင်မြင်စေရန်အတွက် piezoelectricity ကို အသုံးပြုခဲ့သည်။ အဆိုပါပရောဂျက်သည် piezoelectric စက်ပစ္စည်းများတွင် ပြင်းထန်သော ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုနှင့် စိတ်ဝင်စားမှုကို ဆယ်စုနှစ်များစွာ ဖန်တီးပေးခဲ့သည်။
Pyroelectricity
Piezoelectricity သည် အသုံးချစက်ပိုင်းဆိုင်ရာဖိအားကို တုံ့ပြန်ရန်အတွက် အချို့သောပစ္စည်းများ၏ စွမ်းအင်ကို စုဆောင်းနိုင်သည့် စွမ်းရည်ဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် ပုံဆောင်ခဲပစ္စည်းများ၏ ပြောင်းပြန် symmetry ဖြင့် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာနှင့် လျှပ်စစ်အခြေအနေများကြားတွင် မျဉ်းနားလျှပ်စစ်စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ အပြန်အလှန်တုံ့ပြန်မှုတစ်ခုဖြစ်သည်။ piezoelectricity ဟူသော စကားလုံးသည် ဂရိစကားလုံး "piezein" မှဆင်းသက်လာပြီး "ညှစ်ရန် သို့မဟုတ် ဖိခြင်း" နှင့် ဂရိစကားလုံး "ēlektron" ဟူသော အဓိပ္ပါယ်မှာ "ပယင်း" ဟူသော ရှေးခေတ်လျှပ်စစ်ဓာတ်အရင်းအမြစ်မှ ဆင်းသက်လာသည်။
ပီဇိုအီလက်ထရွန်းနစ်အကျိုးသက်ရောက်မှုကို ပြင်သစ်ရူပဗေဒပညာရှင် Jacques နှင့် Pierre Curie တို့က 1880 ခုနှစ်တွင် ရှာဖွေတွေ့ရှိခဲ့သည်။ ၎င်းသည် ပီဇိုလျှပ်စစ်အာနိသင်ကိုပြသသည့်ပစ္စည်းများသည်လည်း ပြောင်းပြန်ပီဇိုလျှပ်စစ်အကျိုးသက်ရောက်မှုကိုပြသခဲ့ပြီး၊ အသုံးချလျှပ်စစ်စက်ကွင်းမှထွက်ပေါ်လာသောစက်ပိုင်းဆိုင်ရာ strain ၏အတွင်းပိုင်းမျိုးဆက်ဖြစ်သည့် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ strain ဖြစ်သည်။ တိုင်းတာနိုင်သော ပီဇိုလျှပ်စစ်ဓာတ်အား ထုတ်လုပ်သည့် ပစ္စည်းများ ဥပမာများတွင် ခဲဇာကွန်နိတ် တိုက်တေနိတ် ပုံဆောင်ခဲများ ပါဝင်သည်။ တည်ငြိမ်ဖွဲ့စည်းပုံသည် ပုံပျက်သွားသောအခါ၊ ၎င်းသည် ၎င်း၏မူလအတိုင်းအတာသို့ ပြန်သွားသည်။ ဆန့်ကျင်ဘက်အားဖြင့် ပြင်ပလျှပ်စစ်စက်ကွင်းကို အသုံးချသောအခါ၊ ပြောင်းပြန် piezoelectric အကျိုးသက်ရောက်မှုကို ဖြစ်ပေါ်စေပြီး အာထရာဆောင်းလှိုင်းများ ထုတ်လုပ်မှုကို ဖြစ်ပေါ်စေသည်။
piezoelectric effect ကို အသံထုတ်လုပ်ခြင်းနှင့် ထောက်လှမ်းခြင်း၊ piezoelectric inkjet ပုံနှိပ်ခြင်း၊ ဗို့အားမြင့်လျှပ်စစ်ထုတ်လုပ်ခြင်း၊ နာရီမီးစက်များနှင့် microbalances၊ ultrasonic nozzles များကို မောင်းနှင်ခြင်းနှင့် ultrafine focusing optical assemblies များကဲ့သို့သော အီလက်ထရွန်နစ်ကိရိယာများ အပါအဝင် အသုံးဝင်သော application အများအပြားအတွက် အသုံးချပါသည်။ ၎င်းသည် အက်တမ်၏စကေးပေါ်ရှိ ပုံများကို ဖြေရှင်းရန် အသုံးပြုသည့် ထောက်လှမ်းအဏုစကုပ်များကို စကင်န်ဖတ်ခြင်းအတွက် အခြေခံလည်းဖြစ်သည်။ Piezoelectricity ကို အီလက်ထရွန်နစ် ချဲ့ထွင်ထားသော ဂစ်တာများအတွက် ပစ်ကပ်များတွင်လည်း အသုံးပြုကြပြီး ခေတ်မီ အီလက်ထရွန်နစ် ဒရမ်များအတွက် အစပျိုးမှုများလည်း အသုံးပြုပါသည်။
Piezoelectricity သည် ဟင်းချက်ခြင်းနှင့် အပူပေးကိရိယာများ၊ မီးရှူးများ၊ စီးကရက်မီးခြစ်များနှင့် အခြားအရာများတွင် ဂက်စ်မီးပွားများ လောင်ကျွမ်းစေရန် မီးပွားများထုတ်ပေးခြင်းကဲ့သို့သော နေ့စဉ်အသုံးပြုမှုများကို တွေ့ရှိပါသည်။ အပူချိန်ပြောင်းလဲမှုကို တုံ့ပြန်သည့်အနေဖြင့် လျှပ်စစ်အလားအလာထုတ်လုပ်ခြင်းဖြစ်သည့် pyroelectric effect ကို 18 ရာစုအလယ်ပိုင်းတွင် Carl Linnaeus နှင့် Franz Aepinus မှ လေ့လာခဲ့ပြီး René Haüy နှင့် Antoine César Becquerel တို့၏ အသိပညာကို ရေးဆွဲခဲ့သည်။ mechanical stress နှင့် electric charge အကြား။ သို့သော် လက်တွေ့စမ်းသပ်မှုများသည် ခိုင်လုံမှုမရှိကြောင်း သက်သေပြခဲ့သည်။
စကော့တလန်ရှိ Curie Compensator ပြတိုက်ရှိ piezo crystal ၏မြင်ကွင်းသည် တိုက်ရိုက် piezoelectric အကျိုးသက်ရောက်မှုကို သရုပ်ပြခြင်းဖြစ်သည်။ Pierre နှင့် Jacques Curie ညီအစ်ကိုများသည် pyroelectricity ဆိုင်ရာအသိပညာနှင့် အရင်းခံပုံဆောင်ခဲတည်ဆောက်ပုံများအကြောင်း နားလည်မှုကို ပေါင်းစပ်ကာ pyroelectricity ၏နားလည်မှုနှင့် crystal အပြုအမူကို ခန့်မှန်းနိုင်စေရန်။ ၎င်းကို Tourmaline၊ Quartz၊ ဥဿဖရား၊ ကြံသကြားနှင့် Rochelle ဆားကဲ့သို့သော ပုံဆောင်ခဲများ၏အကျိုးသက်ရောက်မှုကို သရုပ်ပြခဲ့သည်။ ဆိုဒီယမ်ပိုတက်စီယမ် တာထရိတ် tetrahydrate နှင့် quartz တို့သည် piezoelectricity ကိုပြသရန် တွေ့ရှိခဲ့ပြီး ပုံပျက်သွားသောအခါ ဗို့အားထုတ်ပေးရန်အတွက် piezoelectric disk ကိုအသုံးပြုခဲ့သည်။ Converse piezoelectric အကျိုးသက်ရောက်မှုကို ခန့်မှန်းရန် Curies က ၎င်းကို အလွန်ချဲ့ကားခဲ့သည်။ အပြန်အလှန်အကျိုးသက်ရောက်မှုကို 1881 ခုနှစ်တွင် Gabriel Lippmann မှ အခြေခံအပူဒိုင်းနမစ်အခြေခံမူများဖြင့် သင်္ချာနည်းဖြင့် နုတ်ယူခဲ့သည်။
Curies သည် အပြန်အလှန်အကျိုးသက်ရောက်မှုရှိကြောင်း ချက်ချင်းအတည်ပြုခဲ့ပြီး piezoelectric crystals များတွင် electro-elasto-mechanical ပုံပျက်ခြင်း၏ ပြီးပြည့်စုံသော နောက်ပြန်လှည့်မှုဆိုင်ရာ အရေအတွက် အထောက်အထားကို ဆက်လက်ရယူခဲ့သည်။ နောက်ပိုင်းဆယ်စုနှစ်များအတွင်း Pierre နှင့် Marie Curie တို့၏ ပိုလိုနီယမ်နှင့် ရေဒီယမ်ကို ရှာဖွေတွေ့ရှိမှုတွင် မရှိမဖြစ်လိုအပ်သည့် ကိရိယာတစ်ခုဖြစ်လာသည်အထိ ပီဇိုလျှပ်စစ်ဓာတ်အား ဓာတ်ခွဲခန်းတွင် စူးစမ်းလိုစိတ်တစ်ခုအဖြစ် ဆက်လက်တည်ရှိနေခဲ့သည်။ Woldemar Voigt's Lehrbuch der Kristallphysik (Textbook of Crystal Physics) ၏ ထုတ်ဝေမှုတွင် အဆုံးစွန်သော piezoelectricity ကိုပြသသည့် သလင်းကျောက်ပုံစံများကို စူးစမ်းဖော်ထုတ်သတ်မှတ်ရန် ၎င်းတို့၏အလုပ်ဖြစ်သည်။
ဆိုနာ၏ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုမှာ အောင်မြင်ခဲ့ပြီး ပရောဂျက်သည် ပီဇိုလျှပ်စစ်ပစ္စည်းများအတွက် ပြင်းထန်သော ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုနှင့် စိတ်ဝင်စားမှုကို ဖန်တီးခဲ့သည်။ နောက်ဆယ်စုနှစ်များအတွင်း၊ piezoelectric ပစ္စည်းအသစ်များနှင့် အဆိုပါပစ္စည်းများအတွက် အသုံးချမှုအသစ်များကို စူးစမ်းရှာဖွေဖော်ထုတ်ခဲ့သည်။ Piezoelectric စက်ပစ္စည်းများသည် စက်ကိရိယာဒီဇိုင်းကို ရိုးရှင်းစေပြီး ထိန်းသိမ်းရပိုမိုသက်သာပြီး တည်ဆောက်ရလွယ်ကူသည့် ဈေးသက်သာသော၊ ပိုမိုတိကျသော စံချိန်တင်ပလေယာများအတွက် ဖန်တီးထားသည့် ကြွေဓာတ်စက်ကျည်တောင့်များကဲ့သို့သော နယ်ပယ်များစွာတွင် အိမ်များကို တွေ့ရှိခဲ့သည်။ Ultrasonic transducers များ၏ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုသည် အရည်များနှင့် အစိုင်အခဲများ၏ ပျစ်ခဲမှုနှင့် ပျော့ပျောင်းမှုကို လွယ်ကူစွာ တိုင်းတာနိုင်စေရန် ခွင့်ပြုခဲ့ပြီး ပစ္စည်းများ သုတေသနပြုရာတွင် ကြီးမားသော တိုးတက်မှုများကို ဖြစ်ပေါ်စေခဲ့သည်။ Ultrasonic time domain reflectometers များသည် ultrasonic pulse ကို ပစ္စည်းတစ်ခုသို့ ပေးပို့ပြီး သတ္တုနှင့် ကျောက်တုံး အရာဝတ္ထုများအတွင်း ချို့ယွင်းချက်များကို ရှာဖွေရန်၊ တည်ဆောက်ပုံဆိုင်ရာ ဘေးကင်းမှုကို ပိုမိုကောင်းမွန်စေပါသည်။
ဒုတိယကမ္ဘာစစ်ပြီးနောက်၊ အမေရိကန်၊ ရုရှားနှင့် ဂျပန်ရှိ လွတ်လပ်သောသုတေသနအဖွဲ့များသည် ferroelectrics ဟုခေါ်သော ဓာတုဗေဒပစ္စည်းအမျိုးအစားသစ်ကို ရှာဖွေတွေ့ရှိခဲ့ပြီး piezoelectric ကိန်းသေများကိုပြသထားသည့် အမျိုးအစားသစ်တစ်မျိုးကို တွေ့ရှိခဲ့သည်။
Piezoelectric ပစ္စည်းများ
ဤအပိုင်းတွင်၊ အသုံးချစက်ပိုင်းဆိုင်ရာဖိစီးမှုကိုတုံ့ပြန်ရန်အတွက် အချို့သောပစ္စည်းများ၏လျှပ်စစ်အားစုပုံနိုင်သည့်စွမ်းရည်ဖြစ်သည့် piezoelectric effect ကိုပြသသည့်ပစ္စည်းများကို ဆွေးနွေးပါမည်။ ပုံဆောင်ခဲများ၊ ကြွေထည်များ၊ ဇီဝရုပ်များ၊ အရိုးများ၊ DNA နှင့် ပရိုတင်းများ နှင့် ၎င်းတို့အားလုံး piezoelectric အကျိုးသက်ရောက်မှုကို မည်သို့တုံ့ပြန်မည်ကို ကျွန်ုပ်ကြည့်ရှုပါမည်။
crystals
Piezoelectricity သည် အသုံးချစက်ပိုင်းဆိုင်ရာဖိအားကို တုံ့ပြန်ရန်အတွက် အချို့သောပစ္စည်းများ၏ စွမ်းအင်ကို စုဆောင်းနိုင်သည့် စွမ်းရည်ဖြစ်သည်။ piezoelectricity ဟူသော စကားလုံးသည် ဂရိစကားလုံး πιέζειν (piezein) မှ ဆင်းသက်လာပြီး 'ညှစ်' သို့မဟုတ် 'ဖိ' ဟု အဓိပ္ပာယ်ရပြီး ἤλεκτρον (ēlektron) ဆိုသည်မှာ 'ပယင်း' ဟူသော ရှေးခေတ် လျှပ်စစ်ဓာတ်အား အရင်းအမြစ်ဟု အဓိပ္ပာယ်ရသည်။ Piezoelectric ပစ္စည်းများတွင် ပုံဆောင်ခဲများ၊ ကြွေထည်များ၊ ဇီဝရုပ်များ၊ အရိုးများ၊ DNA နှင့် ပရိုတင်းများ ပါဝင်သည်။
Piezoelectricity သည် ပုံဆောင်ခဲဖြင့် ပြောင်းပြန်လှန်ထားသော symmetry ရှိသော ပစ္စည်းများတွင် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာနှင့် လျှပ်စစ်အခြေအနေများကြားတွင် မျဉ်းနားလျှပ်စစ်စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ အပြန်အလှန်သက်ရောက်မှုတစ်ခုဖြစ်သည်။ ဤအကျိုးသက်ရောက်မှုသည် ပြောင်းပြန်ဖြစ်သည်၊ ဆိုလိုသည်မှာ ပီဇိုလျှပ်စစ်ဓာတ်အားပြသသည့်ပစ္စည်းများသည် အသုံးချလျှပ်စစ်စက်ကွင်းမှထွက်ပေါ်လာသော စက်ပိုင်းဆိုင်ရာအတွင်းပိုင်းမျိုးဆက်ဖြစ်သည့် ပြောင်းပြန် piezoelectric အကျိုးသက်ရောက်မှုကိုလည်း ပြသသည်။ တိုင်းတာနိုင်သော ပီဇိုလျှပ်စစ်ဓာတ်အား ထုတ်လုပ်သည့် ပစ္စည်းများ ဥပမာများတွင် ခဲဇာကွန်နိတ် တိုက်တေနိတ် ပုံဆောင်ခဲများ ပါဝင်သည်၊ ၎င်းတို့သည် မူလအတိုင်းအတာသို့ ပုံပျက်သွားနိုင်သည် သို့မဟုတ် ပြင်ပလျှပ်စစ်စက်ကွင်းကို အသုံးချသည့်အခါ ၎င်းတို့၏ တည်ငြိမ်သောအတိုင်းအတာကို ပြောင်းလဲနိုင်သည်။ ၎င်းကို inverse piezoelectric effect ဟုခေါ်ပြီး အာထရာဆောင်းလှိုင်းများကို ထုတ်လုပ်ရန် အသုံးပြုသည်။
ပြင်သစ်ရူပဗေဒပညာရှင် Jacques နှင့် Pierre Curie တို့သည် 1880 တွင် piezoelectricity ကိုရှာဖွေတွေ့ရှိခဲ့သည်။ piezoelectric effect ကို အသံထုတ်လုပ်ခြင်းနှင့် ထောက်လှမ်းခြင်း၊ piezoelectric inkjet ပုံနှိပ်ခြင်း၊ ဗို့အားမြင့်လျှပ်စစ်ဓာတ်အားထုတ်လုပ်ခြင်း၊ နာရီမီးစက်များနှင့် အီလက်ထရွန်နစ်စက်ပစ္စည်းများအပါအဝင် အသုံးဝင်သောအသုံးချပရိုဂရမ်အမျိုးမျိုးအတွက် အသုံးချခဲ့သည်။ microbalances အဖြစ်၊ ultrasonic nozzles များကို မောင်းနှင်ပြီး ultrafine focusing optical assemblies များ။ ၎င်းသည် အက်တမ်၏စကေးပေါ်ရှိ ပုံများကို ဖြေရှင်းရန် အသုံးပြုသည့် စူးစမ်းလေ့လာသည့် အဏုစကုပ်များကို စကင်န်ဖတ်ခြင်းအတွက် အခြေခံကိုလည်း ဖန်တီးပေးပါသည်။ Piezoelectric ပစ်ကပ်များကို ခေတ်မီအီလက်ထရွန်နစ်ဒရမ်များတွင် အီလက်ထရွန်းနစ်ချဲ့ထွင်ထားသော ဂစ်တာများနှင့် အစပျိုးခြင်းများတွင်လည်း အသုံးပြုပါသည်။
Piezoelectricity သည် ဟင်းချက်ခြင်းနှင့် အပူပေးကိရိယာများအပြင် မီးရှူးတိုင်များနှင့် စီးကရက်မီးခြစ်များတွင် ဂက်စ်မီးပွားများ လောင်ကျွမ်းစေရန် နေ့စဥ်အသုံးပြုသည်ကို တွေ့ရှိရသည်။ အပူချိန်ပြောင်းလဲမှုကို တုံ့ပြန်သည့်အနေဖြင့် လျှပ်စစ်အလားအလာဖြစ်သည့် pyroelectric effect ကို 18 ရာစုအလယ်ပိုင်းတွင် Carl Linnaeus နှင့် Franz Aepinus မှ လေ့လာခဲ့ပြီး René Haüy နှင့် Antoine César Becquerel တို့မှ အသိပညာကို ထုတ်ယူကာ စက်ပိုင်းဆိုင်ရာများကြားတွင် ဆက်စပ်မှုရှိစေခဲ့သည်။ စိတ်ဖိစီးမှုနှင့် လျှပ်စစ်အားသွင်းခြင်း။ ဤသီအိုရီကို သက်သေပြရန် စမ်းသပ်မှုများသည် မခိုင်လုံပါ။
စကော့တလန်ရှိ Hunterian ပြတိုက်ရှိ Curie compensator ရှိ piezo crystal ၏မြင်ကွင်းသည် တိုက်ရိုက် piezoelectric အကျိုးသက်ရောက်မှုကို သရုပ်ပြခြင်းဖြစ်သည်။ Pierre နှင့် Jacques Curie တို့ ညီအစ်ကိုများသည် pyroelectricity ၏ အရင်းခံ ပုံဆောင်ခဲများကို နားလည်ခြင်းဖြင့် pyroelectricity ဆိုင်ရာ အသိပညာကို ပေါင်းစပ်၍ pyroelectricity ကို ခန့်မှန်းနိုင်ကြသည်။ ၎င်းတို့သည် ပုံဆောင်ခဲများ၏ အပြုအမူကို ကြိုတင်ခန့်မှန်းနိုင်ပြီး Tourmaline၊ Quartz၊ ဥဿဖရား၊ ကြံသကြားနှင့် Rochelle ဆားကဲ့သို့သော ပုံဆောင်ခဲများတွင် အကျိုးသက်ရောက်မှုကို သရုပ်ပြနိုင်ခဲ့သည်။ ဆိုဒီယမ်ပိုတက်စီယမ် tartrate tetrahydrate နှင့် quartz တို့သည် piezoelectricity ကိုပြသသည်။ ပုံသဏ္ဍာန်ပျက်သွားသောအခါ piezoelectric disk သည် ဗို့အားထုတ်ပေးသည်။ Curies ၏သရုပ်ပြမှုတွင် ပုံသဏ္ဍာန်ပြောင်းလဲမှုသည် အလွန်ချဲ့ကားသည်။
၎င်းတို့သည် converse piezoelectric အကျိုးသက်ရောက်မှုကိုလည်း ခန့်မှန်းနိုင်ပြီး ၎င်းနောက်ကွယ်ရှိ အခြေခံအပူဒိုင်းနမစ်မူများကို သင်္ချာနည်းဖြင့် နုတ်ယူနိုင်ခဲ့သည်။ Gabriel Lippmann သည် ၎င်းကို 1881 ခုနှစ်တွင် ပြုလုပ်ခဲ့သည်။ Curies သည် အပြန်အလှန်အကျိုးသက်ရောက်မှုရှိကြောင်း ချက်ချင်းအတည်ပြုခဲ့ပြီး piezoelectric crystals များတွင် electro-elasto-mechanical ပုံပျက်ခြင်း၏ လုံးဝပြောင်းပြန်လှန်နိုင်မှုဆိုင်ရာ အရေအတွက် အထောက်အထားကို ဆက်လက်ရယူခဲ့သည်။
ဆယ်စုနှစ်များစွာတိုင်တိုင် ပီဇိုလျှပ်စစ်ဓာတ်အား ဓာတ်ခွဲခန်းတွင် စူးစမ်းလိုစိတ်ရှိနေဆဲဖြစ်သော်လည်း Pierre နှင့် Marie Curie တို့၏ ပိုလိုနီယမ်နှင့် ရေဒီယမ်တို့ကို ရှာဖွေတွေ့ရှိမှုတွင် အရေးကြီးသောကိရိယာတစ်ခုဖြစ်သည်။ Woldemar Voigt ၏ Lehrbuch der Kristallphysik (Textbook of Crystal Physics) တွင် ပီဇိုလျှပ်စစ်ဓာတ်အားပြသသည့် ပီဇိုလျှပ်စစ်ဓာတ်အားပြသသည့် သလင်းကျောက်ဖွဲ့စည်းပုံများအား စူးစမ်းဖော်ထုတ်သတ်မှတ်ရန် ၎င်းတို့၏လုပ်ငန်းမှာ ပီဇိုလျှပ်စစ်ဓာတ်အား ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာနိုင်စွမ်းရှိသော သဘာဝသလင်းကျောက်အတန်းများကို ဖော်ပြထားသည့် ပီဇိုအီလက်ထရွန်းနစ်ကိန်းသေများကို အသုံးပြု၍ တိကျစွာသတ်မှတ်ထားသည်။
ဆိုနာတွင် piezoelectric ကိရိယာများ၏ လက်တွေ့အသုံးချမှုကို ပထမကမ္ဘာစစ်အတွင်း တီထွင်ခဲ့သည်။ ပြင်သစ်တွင် Paul Langevin နှင့် သူ၏လုပ်ဖော်ကိုင်ဖက်များသည် ultrasonic ရေငုပ်သင်္ဘော detector ကို တီထွင်ခဲ့သည်။ ဤ detector တွင် hydrophone ဟုခေါ်သော သံမဏိပြားများပေါ်တွင် ဂရုတစိုက် ကပ်ထားသော ပါးလွှာသော quartz crystals ဖြင့် ပြုလုပ်ထားသော transducer သည် ကြိမ်နှုန်းမြင့်သော သွေးခုန်နှုန်းကို ထုတ်လွှတ်ပြီးနောက် ပြန်လာသော ပဲ့တင်သံကို သိရှိနိုင်စေရန် ဖြစ်သည်။ အရာဝတ္တုတစ်ခုမှ ခုန်ထွက်လာသော အသံလှိုင်းများ ပဲ့တင်သံကြားရချိန်ကို တိုင်းတာခြင်းဖြင့် ၎င်းတို့သည် အရာဝတ္တုနှင့် အကွာအဝေးကို တွက်ချက်နိုင်ခဲ့သည်။ sonar တွင် piezoelectricity ကိုအသုံးပြုခြင်းသည် အောင်မြင်ခဲ့ပြီး ပရောဂျက်သည် ဆယ်စုနှစ်များအတွင်း piezoelectric စက်ပစ္စည်းများတွင် ပြင်းထန်သော ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုနှင့် စိတ်ဝင်စားမှုကို ဖန်တီးခဲ့သည်။
အိုးလုပ်ငန်းနျင့်ဆိုင်သော
Piezoelectric ပစ္စည်းများသည် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဖိစီးမှုကို တုံ့ပြန်ရန်အတွက် လျှပ်စစ်အားစုပုံနေသော အစိုင်အခဲများဖြစ်သည်။ Piezoelectricity သည် ဂရိစကားလုံး πιέζειν (piezein) မှ ဆင်းသက်လာပြီး 'ညှစ်' သို့မဟုတ် 'ဖိ' ဟု အဓိပ္ပာယ်ရပြီး ἤλεκτρον (ēlektron) သည် 'ပယင်း' ဟု အဓိပ္ပာယ်ရသည့် ရှေးခေတ် လျှပ်စစ်ဓာတ်အား အရင်းအမြစ်ဖြစ်သည်။ Piezoelectric ပစ္စည်းများကို အသံထုတ်လုပ်ခြင်းနှင့် ထောက်လှမ်းခြင်း၊ piezoelectric inkjet ပုံနှိပ်ခြင်းနှင့် ဗို့အားမြင့်လျှပ်စစ်ဓာတ်အား ထုတ်လုပ်ခြင်းတို့ အပါအဝင် အမျိုးမျိုးသော application များတွင် အသုံးပြုပါသည်။
Piezoelectric ပစ္စည်းများကို ပုံဆောင်ခဲများ၊ ကြွေထည်များ၊ ဇီဝရုပ်များ၊ အရိုးများ၊ DNA နှင့် ပရိုတင်းများတွင် တွေ့ရှိရသည်။ ကြွေထည်များသည် နေ့စဥ်အသုံးပြုရာတွင် အသုံးအများဆုံး piezoelectric ပစ္စည်းများဖြစ်သည်။ ကြွေထည်များကို အစိုင်အခဲဖွဲ့စည်းရန် မြင့်မားသောအပူချိန်တွင် အပူပေးထားသော lead zirconate titanate (PZT) ကဲ့သို့သော သတ္တုအောက်ဆိုဒ်များ ပေါင်းစပ်မှ ပြုလုပ်ထားသည်။ ကြွေထည်များသည် အလွန်တာရှည်ခံပြီး ပြင်းထန်သော အပူချိန်နှင့် ဖိအားများကို ခံနိုင်ရည်ရှိသည်။
Piezoelectric ကြွေထည်များတွင် အသုံးပြုမှု အမျိုးမျိုး ပါဝင်သည်။
• မီးပွားများနှင့် စီးကရက်မီးခြစ်များကဲ့သို့သော ချက်ပြုတ်ခြင်းနှင့် အပူပေးကိရိယာများအတွက် ဓာတ်ငွေ့မီးပွားများ ထုတ်ပေးခြင်း။
• ဆေးဘက်ဆိုင်ရာပုံရိပ်အတွက် အာထရာဆောင်းလှိုင်းများထုတ်ပေးခြင်း။
• နာရီမီးစက်များနှင့် အီလက်ထရွန်နစ်ပစ္စည်းများအတွက် ဗို့အားမြင့်လျှပ်စစ်ဓာတ်အားထုတ်လုပ်ခြင်း။
• တိကျသောအလေးချိန်အတွက်အသုံးပြုရန်အတွက် microbalances ကိုထုတ်ပေးခြင်း။
• အလင်းအမှောင် စည်းဝေးမှုများ၏ အာရုံစူးစိုက်မှုကို အထူးကောင်းမွန်စေရန်အတွက် ultrasonic နော်ဇယ်များကို မောင်းနှင်ခြင်း။
• အက်တမ်၏စကေးပေါ်ရှိ ပုံများကို ဖြေရှင်းပေးနိုင်သည့် ထောက်လှမ်းအဏုစကုပ်များကို စကင်န်ဖတ်ခြင်းအတွက် အခြေခံဖွဲ့စည်းခြင်း။
• ခေတ်မီအီလက်ထရွန်နစ်ဒရမ်များအတွက် အီလက်ထရွန်နစ်ချဲ့ထွင်ထားသော ဂစ်တာများနှင့် အစပျိုးမှုများအတွက် ထုတ်ယူမှုများ။
Piezoelectric ကြွေထည်များကို အသုံးပြုသူ အီလက်ထရွန်းနစ်ပစ္စည်းများမှ ဆေးဘက်ဆိုင်ရာပုံရိပ်အထိ ကျယ်ပြန့်သော အသုံးချမှုများတွင် အသုံးပြုကြသည်။ ၎င်းတို့သည် အလွန်တာရှည်ခံပြီး ပြင်းထန်သောအပူချိန်နှင့် ဖိအားများကို ခံနိုင်ရည်ရှိသောကြောင့် ၎င်းတို့ကို စက်မှုလုပ်ငန်းအမျိုးမျိုးတွင် အသုံးပြုရန် စံနမူနာဖြစ်စေပါသည်။
ဇီဝရုပ်
Piezoelectricity သည် အသုံးချစက်ပိုင်းဆိုင်ရာဖိအားကို တုံ့ပြန်ရန်အတွက် အချို့သောပစ္စည်းများ၏ စွမ်းအင်ကို စုဆောင်းနိုင်သည့် စွမ်းရည်ဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် ဂရိစကားလုံး 'piezein' မှ ဆင်းသက်လာပြီး 'ညှစ်ရန် သို့မဟုတ် ဖိခြင်း' ဟု အဓိပ္ပာယ်ရပြီး 'ēlektron' သည် 'ပယင်း' ဟု အဓိပ္ပာယ်ရသည့် ရှေးခေတ်လျှပ်စစ်ဓာတ်အား အရင်းအမြစ်ဖြစ်သည်။
အရိုး၊ DNA နှင့် ပရိုတိန်းကဲ့သို့သော ဇီဝရုပ်ဝတ္ထုများသည် ပီဇိုလျှပ်စစ်ဓာတ်ကို ပြသသည့် ပစ္စည်းများထဲတွင် ပါဝင်ပါသည်။ ဤအကျိုးသက်ရောက်မှုသည် ပြောင်းပြန်ဖြစ်သည်၊ ဆိုလိုသည်မှာ ပီဇိုလျှပ်စစ်ဓာတ်အားပြသသည့်ပစ္စည်းများသည် အသုံးချလျှပ်စစ်စက်ကွင်းမှထွက်ပေါ်လာသော စက်ပိုင်းဆိုင်ရာအတွင်းပိုင်းမျိုးဆက်ဖြစ်သည့် ပြောင်းပြန် piezoelectric အကျိုးသက်ရောက်မှုကိုလည်း ပြသသည်ဟု ဆိုလိုသည်။ ဤပစ္စည်းများ၏နမူနာများတွင် ၎င်းတို့၏ တည်ငြိမ်ဖွဲ့စည်းပုံသည် ၎င်း၏မူလအတိုင်းအတာမှ ပုံပျက်သွားသောအခါ တိုင်းတာနိုင်သော piezoelectricity ကိုထုတ်ပေးသည့် ခဲ zirconate titanate crystals များပါဝင်သည်။ အပြန်အလှန်အားဖြင့် ပြင်ပလျှပ်စစ်စက်ကွင်းကို အသုံးချသောအခါ၊ ပုံဆောင်ခဲများသည် ၎င်းတို့၏ တည်ငြိမ်သောအတိုင်းအတာကို ပြောင်းလဲကာ ပြောင်းပြန် piezoelectric effect မှတဆင့် အာထရာဆောင်းလှိုင်းများကို ထုတ်လုပ်သည်။
ပီဇိုလျှပ်စစ်ဓာတ်အား ရှာဖွေတွေ့ရှိမှုကို ပြင်သစ်ရူပဗေဒပညာရှင် Jacques နှင့် Pierre Curie တို့က 1880 ခုနှစ်တွင် ပြုလုပ်ခဲ့သည်။ နောက်ပိုင်းတွင် ၎င်းကို အသုံးဝင်သော အပလီကေးရှင်းအမျိုးမျိုးအတွက် အသုံးချခဲ့သည်။
• အသံထုတ်လုပ်မှုနှင့် ထောက်လှမ်းခြင်း။
• Piezoelectric inkjet ပုံနှိပ်ခြင်း။
• ဗို့အားမြင့်လျှပ်စစ်ထုတ်လုပ်ခြင်း။
• နာရီမီးစက်
• အီလက်ထရွန်းနစ်ပစ္စည်းများ
• Microbalances
• ultrasonic နော်ဇယ်များကို မောင်းနှင်ပါ။
• အလင်းဝင်ပေါက်များကို အထူးအာရုံစိုက်ခြင်း။
• စကင်န်ဖတ်ရန် အဏုကြည့်မှန်ဘီလူးများ၏ အခြေခံကို ဖန်တီးသည်။
• အက်တမ်များ၏ အတိုင်းအတာဖြင့် ပုံများကို ဖြေရှင်းပါ။
• အီလက်ထရွန်နစ် ချဲ့ထွင်ထားသော ဂစ်တာများဖြင့် ထုတ်ယူမှုများ
• ခေတ်မီအီလက်ထရွန်နစ်ဒရမ်များတွင် အစပျိုးမှုများ
Piezoelectricity ကို ဂက်စ်ချက်ပြုတ်ခြင်းနှင့် အပူပေးစက်များ၊ မီးတုတ်များ၊ စီးကရက်မီးခြစ်များနှင့် အခြားအရာများကဲ့သို့သော နေ့စဉ်သုံးပစ္စည်းများတွင်လည်း အသုံးပြုပါသည်။ အပူချိန်ပြောင်းလဲမှုကို တုံ့ပြန်သည့်အနေဖြင့် လျှပ်စစ်အလားအလာထုတ်လုပ်မှုဖြစ်သည့် pyroelectric effect ကို 18 ရာစုအလယ်ပိုင်းတွင် Carl Linnaeus နှင့် Franz Aepinus တို့က လေ့လာခဲ့သည်။ René Haüy နှင့် Antoine César Becquerel တို့၏ အသိပညာကို ရေးဆွဲကာ ၎င်းတို့သည် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဖိစီးမှုနှင့် လျှပ်စစ်အားသွင်းမှုကြား ဆက်စပ်မှုကို တင်ပြခဲ့သော်လည်း ၎င်းတို့၏ စမ်းသပ်မှုများသည် ခိုင်လုံမှုမရှိကြောင်း သက်သေပြခဲ့သည်။
စကော့တလန်ရှိ Hunterian ပြတိုက်ရှိ Curie Compensator ရှိ piezo crystal ၏မြင်ကွင်းသည် တိုက်ရိုက် piezoelectric အကျိုးသက်ရောက်မှုကို သရုပ်ပြခြင်းဖြစ်သည်။ Pierre နှင့် Jacques Curie ညီအစ်ကိုများသည် pyroelectricity ဆိုင်ရာအသိပညာနှင့် အရင်းခံပုံဆောင်ခဲဖွဲ့စည်းပုံများအကြောင်း နားလည်မှုတို့ကို ပေါင်းစပ်ကာ pyroelectricity ၏ခန့်မှန်းချက်နှင့် crystal အပြုအမူကို ခန့်မှန်းနိုင်စေရန်အတွက်ဖြစ်သည်။ ၎င်းကို Tourmaline၊ Quartz၊ ဥဿဖရား၊ ကြံသကြားနှင့် Rochelle ဆားကဲ့သို့သော ပုံဆောင်ခဲများ၏အကျိုးသက်ရောက်မှုကို သရုပ်ပြခဲ့သည်။ ဆိုဒီယမ်နှင့် ပိုတက်စီယမ် tartrate tetrahydrate နှင့် quartz တို့သည် piezoelectricity ကိုပြသခဲ့ပြီး၊ ပုံပျက်သွားသောအခါ ဗို့အားထုတ်ပေးရန်အတွက် piezoelectric disk ကိုအသုံးပြုခဲ့သည်။ Converse piezoelectric အကျိုးသက်ရောက်မှုကို ခန့်မှန်းရန် Curies မှ ဤအကျိုးသက်ရောက်မှုကို အလွန်ချဲ့ကားခဲ့သည်။ အပြန်အလှန်အကျိုးသက်ရောက်မှုကို 1881 ခုနှစ်တွင် Gabriel Lippmann မှ အခြေခံအပူဒိုင်းနမစ်သဘောတရားများမှ သင်္ချာနည်းဖြင့် နုတ်ယူခဲ့သည်။
Curies သည် အပြန်အလှန်အကျိုးသက်ရောက်မှုရှိကြောင်း ချက်ချင်းအတည်ပြုခဲ့ပြီး piezoelectric crystals များတွင် electro-elasto-mechanical ပုံသဏ္ဍာန်များ အပြီးအပြတ်ပြောင်းပြန်လှန်နိုင်မှု၏ အရေအတွက် အထောက်အထားကို ဆက်လက်ရယူခဲ့သည်။ Pierre နှင့် Marie Curie တို့၏ ပိုလိုနီယမ်နှင့် ရေဒီယမ်ကို ရှာဖွေတွေ့ရှိမှုတွင် မရှိမဖြစ်လိုအပ်သော ကိရိယာတစ်ခုဖြစ်လာသည်အထိ piezoelectricity သည် ဓာတ်ခွဲခန်းတွင် စူးစမ်းလိုစိတ်တစ်ခုအဖြစ် ဆယ်စုနှစ်များစွာ တည်ရှိနေခဲ့သည်။ Woldemar Voigt ၏ 'Lehrbuch der Kristallphysik' (Textbook of Crystal Physics) ထုတ်ဝေမှုတွင် အဆုံးစွန်သော piezoelectricity ကိုပြသသည့် သလင်းကျောက်ပုံစံများကို စူးစမ်းဖော်ထုတ်သတ်မှတ်ရန် ၎င်းတို့၏အလုပ်ဖြစ်သည်။
အရိုး
Piezoelectricity သည် အသုံးချစက်ပိုင်းဆိုင်ရာဖိအားကို တုံ့ပြန်ရန်အတွက် အချို့သောပစ္စည်းများ၏ စွမ်းအင်ကို စုဆောင်းနိုင်သည့် စွမ်းရည်ဖြစ်သည်။ အရိုးသည် ဤဖြစ်စဉ်ကို ပြသသည့် ပစ္စည်းများဖြစ်သည်။
အရိုးသည် ကော်လာဂျင်၊ ကယ်လ်စီယမ်နှင့် ဖော့စဖရပ်အပါအဝင် ပရိုတင်းနှင့် သတ္တုဓာတ်များ ပေါင်းစပ်ဖွဲ့စည်းထားသည့် ဇီဝရုပ်ဝတ္ထုတစ်မျိုးဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် ဇီဝပစ္စည်းများအားလုံး၏ piezoelectric အများဆုံးဖြစ်ပြီး စက်ပိုင်းဆိုင်ရာဖိစီးမှုခံရသည့်အခါ ဗို့အားကိုထုတ်ပေးနိုင်စွမ်းရှိသည်။
အရိုးရှိ piezoelectric အကျိုးသက်ရောက်မှုသည် ၎င်း၏ထူးခြားသောဖွဲ့စည်းပုံကြောင့်ဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် သတ္တုဓာတ်များ၏ matrix တွင် ထည့်သွင်းထားသော ကော်လာဂျင်ဖိုင်ဘာကွန်ရက်တစ်ခုဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသည်။ အရိုးသည် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဖိစီးမှုဒဏ်ကို ခံရသောအခါတွင် ကော်လာဂျင် အမျှင်များသည် ရွေ့လျားကာ သတ္တုဓာတ်များ polarized ဖြစ်လာပြီး လျှပ်စစ်အား ထုတ်ပေးသည်။
အရိုးရှိ piezoelectric အကျိုးသက်ရောက်မှုသည် လက်တွေ့အသုံးချမှုများစွာရှိသည်။ အရိုးကျိုးခြင်းနှင့် အခြားသော မူမမှန်မှုများကို စစ်ဆေးရန် အာထရာဆောင်းနှင့် ဓာတ်မှန်ရိုက်ခြင်းကဲ့သို့သော ဆေးဘက်ဆိုင်ရာပုံရိပ်များတွင် အသုံးပြုသည်။ အသံလှိုင်းများကို အတွင်းနားသို့ တိုက်ရိုက်ပေးပို့သည့် လျှပ်စစ်အချက်ပြမှုများအဖြစ် ပြောင်းလဲရန် piezoelectric အာနိသင်ကို အသုံးပြုထားသည့် အရိုးအသွားအလာ အကြားအာရုံကိရိယာများတွင်လည်း အသုံးပြုပါသည်။
အရိုးအတွင်းရှိ piezoelectric အကျိုးသက်ရောက်မှုကို အရိုးအဆစ်အတုများနှင့် ခြေတုလက်တုများကဲ့သို့သော အရိုးအစားထိုး အစားထိုးကုသမှုများတွင်လည်း အသုံးပြုပါသည်။ implants များသည် piezoelectric effect ကို အသုံးပြုပြီး စက်စွမ်းအင်ကို လျှပ်စစ်စွမ်းအင်အဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲကာ၊ ထို့နောက် စက်ပစ္စည်းကို ပါဝါထုတ်ရန်အတွက် အသုံးပြုသည်။
ထို့အပြင်၊ အရိုးရှိ piezoelectric အာနိသင်ကို ဆေးဘက်ဆိုင်ရာ ကုသမှုအသစ်များ ဖော်ဆောင်ရာတွင် အသုံးပြုရန်အတွက် စူးစမ်းရှာဖွေလျက်ရှိသည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ သုတေသီများသည် အရိုးကြီးထွားမှုနှင့် ပျက်စီးနေသောတစ်သျှူးများကို ပြန်လည်ပြုပြင်ရန် piezoelectricity ကိုအသုံးပြုမှုကို စုံစမ်းစစ်ဆေးနေပါသည်။
ယေဘုယျအားဖြင့်၊ အရိုးရှိ piezoelectric အကျိုးသက်ရောက်မှုသည် လက်တွေ့အသုံးချမှု ကျယ်ပြန့်စွာပါဝင်သည့် စိတ်ဝင်စားဖွယ်ကောင်းသော ဖြစ်စဉ်တစ်ခုဖြစ်သည်။ ၎င်းကို ဆေးဘက်ဆိုင်ရာနှင့် နည်းပညာဆိုင်ရာ အသုံးချပရိုဂရမ်အမျိုးမျိုးတွင် အသုံးပြုလျက်ရှိပြီး ကုသမှုအသစ်များ ဖော်ဆောင်ရာတွင် အသုံးပြုရန်အတွက် စူးစမ်းရှာဖွေလျက်ရှိသည်။
DNA ကို
Piezoelectricity သည် အသုံးချစက်ပိုင်းဆိုင်ရာဖိအားကို တုံ့ပြန်ရန်အတွက် အချို့သောပစ္စည်းများ၏ စွမ်းအင်ကို စုဆောင်းနိုင်သည့် စွမ်းရည်ဖြစ်သည်။ DNA သည် ဤအကျိုးသက်ရောက်မှုကိုပြသသည့်ထိုကဲ့သို့သောပစ္စည်းတစ်ခုဖြစ်သည်။ DNA သည် သက်ရှိအားလုံးတွင်တွေ့ရှိရသော ဇီဝမော်လီကျူးတစ်ခုဖြစ်ပြီး nucleotide bases လေးခုဖြစ်သည့် adenine (A), guanine (G), cytosine (C), နှင့်thymine (T) တို့ပါဝင်သည်။
DNA သည် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဖိစီးမှုဒဏ်ခံရသောအခါ လျှပ်စစ်အားထုတ်ရန် အသုံးပြုနိုင်သော ရှုပ်ထွေးသော မော်လီကျူးတစ်ခုဖြစ်သည်။ အကြောင်းမှာ DNA မော်လီကျူးများသည် ဟိုက်ဒရိုဂျင်နှောင်ကြိုးများဖြင့် စုစည်းထားသော နျူကလီးအိုရိုက် နှစ်ကြိုးဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသောကြောင့် ဖြစ်သည်။ ဤနှောင်ကြိုးများ ကျိုးသွားသောအခါ လျှပ်စစ်ဓာတ်အား ထုတ်ပေးသည်။
DNA ၏ piezoelectric သက်ရောက်မှုကို အသုံးချပရိုဂရမ်အမျိုးမျိုးတွင် အသုံးပြုခဲ့သည်၊
• ဆေးဘက်ဆိုင်ရာ သန္ဓေသားများအတွက် လျှပ်စစ်ဓာတ်အားထုတ်လုပ်ခြင်း။
• ဆဲလ်များရှိ စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ အင်အားများကို ရှာဖွေခြင်းနှင့် တိုင်းတာခြင်း။
• နာနိုစကေးအာရုံခံကိရိယာများ တီထွင်ဖန်တီးခြင်း။
• DNA sequencing အတွက် ဇီဝအာရုံခံကိရိယာများ ဖန်တီးခြင်း။
• ပုံရိပ်ဖော်ရန်အတွက် အာထရာဆောင်းလှိုင်းများထုတ်ပေးခြင်း။
နာနိုဝိုင်ယာများနှင့် နာနိုပြွန်များကဲ့သို့သော ပစ္စည်းအသစ်များ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်ရေးတွင် ၎င်း၏အလားအလာအသုံးပြုမှုအတွက် DNA ၏ piezoelectric အကျိုးသက်ရောက်မှုကိုလည်း စူးစမ်းရှာဖွေလျက်ရှိသည်။ ဤပစ္စည်းများကို စွမ်းအင်သိုလှောင်မှုနှင့် အာရုံခံခြင်းအပါအဝင် အပလီကေးရှင်းအမျိုးမျိုးအတွက် အသုံးပြုနိုင်သည်။
DNA ၏ piezoelectric အကျိုးသက်ရောက်မှုကို အကျယ်တဝင့်လေ့လာခဲ့ပြီး စက်ပိုင်းဆိုင်ရာဖိစီးမှုအပေါ် အလွန်အကဲဆတ်သည်ကို တွေ့ရှိခဲ့သည်။ ၎င်းသည် ပစ္စည်းအသစ်များနှင့် နည်းပညာများကို တီထွင်ဖန်တီးလိုသော သုတေသီများနှင့် အင်ဂျင်နီယာများအတွက် အဖိုးတန်ကိရိယာတစ်ခုဖြစ်စေသည်။
နိဂုံးချုပ်အားဖြင့်၊ DNA သည် အသုံးချစက်ပိုင်းဆိုင်ရာဖိစီးမှုကို တုံ့ပြန်ရာတွင် လျှပ်စစ်ဓာတ်အားစုပုံခြင်းဖြစ်သည့် piezoelectric effect ကိုပြသသည့်ပစ္စည်းတစ်ခုဖြစ်သည်။ ဤအကျိုးသက်ရောက်မှုကို ဆေးဘက်ဆိုင်ရာ အစားထိုးမှုများ၊ နာနိုစကေးအာရုံခံကိရိယာများနှင့် DNA စီစစ်ခြင်းအပါအဝင် အပလီကေးရှင်းအမျိုးမျိုးတွင် အသုံးပြုထားသည်။ nanowire နှင့် nanotubes ကဲ့သို့သော ပစ္စည်းအသစ်များ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်ရေးတွင် ၎င်း၏အလားအလာအသုံးပြုမှုအတွက်လည်း စူးစမ်းရှာဖွေလျက်ရှိသည်။
ပရိုတိန်း
Piezoelectricity သည် အသုံးချစက်ပိုင်းဆိုင်ရာဖိအားကို တုံ့ပြန်ရန်အတွက် အချို့သောပစ္စည်းများ၏ စွမ်းအင်ကို စုဆောင်းနိုင်သည့် စွမ်းရည်ဖြစ်သည်။ ပရိုတင်းများ၊ ပုံဆောင်ခဲများ၊ ကြွေထည်များနှင့် အရိုးနှင့် DNA ကဲ့သို့သော ဇီဝဒြပ်ပစ္စည်းများ၊ ဤအကျိုးသက်ရောက်မှုကို ပြသသည်။ အထူးသဖြင့် ပရိုတင်းများသည် လျှပ်စစ်ဓာတ်အားထုတ်လုပ်ရန် ပုံပျက်သွားနိုင်သည့် အမိုင်နိုအက်ဆစ်ဖွဲ့စည်းပုံနှင့် ဖွဲ့စည်းထားသောကြောင့် ထူးခြားသော ပီဇိုလျှပ်စစ်ပစ္စည်းဖြစ်သည်။
ပရိုတင်းများသည် အပေါများဆုံး piezoelectric ပစ္စည်းအမျိုးအစားဖြစ်ပြီး ၎င်းတို့ကို ပုံစံအမျိုးမျိုးဖြင့် တွေ့ရှိရသည်။ ၎င်းတို့ကို အင်ဇိုင်းများ၊ ဟော်မုန်းများနှင့် ပဋိပစ္စည်းများ၏ပုံစံနှင့် ကော်လာဂျင်နှင့် keratin ကဲ့သို့သော ဖွဲ့စည်းတည်ဆောက်ပုံပရိုတိန်းပုံစံဖြင့် တွေ့ရှိနိုင်သည်။ ပရိုတင်းများကို ကြွက်သားများ ကျုံ့ခြင်းနှင့် ပြေလျော့စေခြင်းအတွက် တာဝန်ရှိသော ကြွက်သားပရိုတိန်းပုံစံတွင်လည်း တွေ့ရှိရသည်။
ပရိုတိန်း၏ piezoelectric အကျိုးသက်ရောက်မှုသည် ၎င်းတို့သည် ရှုပ်ထွေးသော အမိုင်နိုအက်ဆစ်ဖွဲ့စည်းပုံဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသောကြောင့် ဖြစ်သည်။ ဤအမိုင်နိုအက်ဆစ်များ ပုံပျက်သွားသောအခါ၊ ၎င်းတို့သည် လျှပ်စစ်ဓာတ်အား ထုတ်လွှတ်သည်။ ထို့နောက် ဤလျှပ်စစ်အားသွင်းမှုကို အာရုံခံကိရိယာများနှင့် actuator များကဲ့သို့သော စက်ပစ္စည်းအမျိုးမျိုးကို ပါဝါပေးရန်အတွက် အသုံးပြုနိုင်သည်။
ပရိုတင်းများကို ဆေးဘက်ဆိုင်ရာ အသုံးချမှု အမျိုးမျိုးတွင်လည်း အသုံးပြုကြသည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ ၎င်းတို့ကို ရောဂါရှာဖွေရာတွင် အသုံးပြုနိုင်သည့် ခန္ဓာကိုယ်အတွင်းရှိ အချို့သော ပရိုတင်းဓာတ်များ ရှိနေခြင်းကို သိရှိရန် အသုံးပြုသည်။ အချို့သော ဘက်တီးရီးယားများနှင့် ဗိုင်းရပ်စ်များ ရှိနေခြင်းကို သိရှိရန်လည်း ၎င်းတို့ကို ရောဂါပိုးများကို ရှာဖွေဖော်ထုတ်ရန် အသုံးပြုနိုင်သည်။
ပရိုတင်းများကို စက်မှုလုပ်ငန်းသုံး အမျိုးမျိုးတွင် အသုံးပြုသည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ စက်မှုလုပ်ငန်းစဉ်အမျိုးမျိုးအတွက် အာရုံခံကိရိယာများနှင့် လှုံ့ဆော်ကိရိယာများ ဖန်တီးရန် ၎င်းတို့ကို အသုံးပြုကြသည်။ ၎င်းတို့ကို လေယာဉ်နှင့် အခြားယာဉ်များ တည်ဆောက်ရာတွင် အသုံးပြုနိုင်သည့် ပစ္စည်းများ ဖန်တီးရာတွင်လည်း အသုံးပြုကြသည်။
နိဂုံးချုပ်အားဖြင့်၊ ပရိုတင်းများသည် အသုံးချမှုအမျိုးမျိုးတွင် အသုံးပြုနိုင်သည့် ထူးခြားသော piezoelectric ပစ္စည်းတစ်ခုဖြစ်သည်။ ၎င်းတို့ကို ဓာတ်အားထုတ်လုပ်ရန်အတွက် ပုံပျက်သွားနိုင်သော အမိုင်နိုအက်ဆစ်များ၏ ရှုပ်ထွေးသောဖွဲ့စည်းပုံဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားပြီး ၎င်းတို့ကို ဆေးဘက်ဆိုင်ရာနှင့် စက်မှုလုပ်ငန်းဆိုင်ရာ အသုံးချမှုအမျိုးမျိုးတွင် အသုံးပြုကြသည်။
Piezoelectricity ဖြင့် စွမ်းအင် ရိတ်သိမ်းခြင်း။
ဒီအပိုင်းမှာတော့ စွမ်းအင်ကို ရိတ်သိမ်းဖို့အတွက် piezoelectricity ကို ဘယ်လိုအသုံးပြုရမလဲဆိုတာ ဆွေးနွေးပါမယ်။ piezoelectric inkjet ပုံနှိပ်ခြင်းမှ နာရီ ဂျင်နရေတာများနှင့် microbalance များအထိ piezoelectricity ၏ အမျိုးမျိုးသော applications များကို ကြည့်ရှုပါမည်။ Pierre Curie မှ ရှာဖွေတွေ့ရှိမှုမှ ဒုတိယကမ္ဘာစစ်အတွင်း အသုံးပြုမှုအထိ piezoelectricity ၏သမိုင်းကြောင်းကိုလည်း စူးစမ်းလေ့လာပါမည်။ နောက်ဆုံးအနေနဲ့ piezoelectric စက်မှုလုပ်ငန်းရဲ့ လက်ရှိအခြေအနေနဲ့ နောက်ထပ်တိုးတက်မှုအတွက် အလားအလာတွေကို ဆွေးနွေးပါမယ်။
Piezoelectric Inkjet ပုံနှိပ်ခြင်း။
Piezoelectricity သည် အသုံးချစက်ပိုင်းဆိုင်ရာဖိအားကို တုံ့ပြန်ရန်အတွက် အချို့သောပစ္စည်းများ၏ စွမ်းရည်တစ်ခုဖြစ်သည်။ 'piezoelectricity' ဟူသော စကားလုံးသည် ဂရိစကားလုံး 'piezein' (ညှစ်ရန် သို့မဟုတ် ဖိရန်) နှင့် 'အီလက်ထရွန်' (ပယင်း) တို့မှ ဆင်းသက်လာခြင်းဖြစ်သည်။ ပုံဆောင်ခဲများ၊ ကြွေထည်များ၊ အရိုးနှင့် DNA ကဲ့သို့သော ဇီဝရုပ်ဝတ္ထုပစ္စည်းများ၊
Piezoelectricity ကို မြင့်မားသောဗို့အားလျှပ်စစ်ဓာတ်အားထုတ်လုပ်ရန်၊ နာရီမီးစက်၊ အီလက်ထရွန်းနစ်ပစ္စည်းများနှင့် microbalances များတွင်အသုံးပြုသည်။ ၎င်းကို ultrasonic nozzle များနှင့် ultrafine focusing optical assemblies များကို မောင်းနှင်ရန်အတွက်လည်း အသုံးပြုပါသည်။ Piezoelectric inkjet ပုံနှိပ်စက်သည် ဤနည်းပညာ၏ ရေပန်းစားသော application တစ်ခုဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် စာမျက်နှာတစ်ခုပေါ်သို့ မှင်အမှုန်အမွှားများကို ထုတ်လွှတ်ရန်အတွက် ကြိမ်နှုန်းမြင့်တုန်ခါမှုကို ဖန်တီးရန် piezoelectric crystals ကိုအသုံးပြုသည့် ပုံနှိပ်အမျိုးအစားတစ်ခုဖြစ်သည်။
ပြင်သစ် ရူပဗေဒပညာရှင် Jacques နှင့် Pierre Curie တို့သည် အကျိုးသက်ရောက်မှုကို ရှာဖွေတွေ့ရှိခဲ့သည့် 1880 တွင် piezoelectricity ကို ရှာဖွေတွေ့ရှိခဲ့သည် ။ ထိုအချိန်မှစ၍၊ piezoelectric effect ကို အသုံးဝင်သော application အမျိုးမျိုးအတွက် အသုံးချခဲ့သည်။ Piezoelectricity ကို ဓာတ်ငွေ့ချက်ပြုတ်ခြင်းနှင့် အပူပေးစက်များ၊ မီးရှူးများ၊ စီးကရက်မီးခြစ်များနှင့် ခေတ်မီအီလက်ထရွန်နစ်ဒရမ်များတွင် အီလက်ထရွန်နစ်ဒရမ်များအစပျိုးခြင်းများတွင် အသုံးပြုသည့် ပစ္စည်းများတွင် Piezoelectricity ကို အသုံးပြုသည်။
Piezoelectricity ကို သိပ္ပံနည်းကျ သုတေသနများတွင်လည်း အသုံးပြုပါသည်။ ၎င်းသည် အက်တမ်စကေးတစ်ခုပေါ်ရှိ ပုံများကိုဖြေရှင်းရန် အသုံးပြုသည့် probe microscopes ကိုစကင်န်ဖတ်ခြင်းအတွက် အခြေခံဖြစ်သည်။ ၎င်းကို ultrasonic time domain reflectometers များတွင် အသုံးပြုထားပြီး၊ ၎င်းကို ပစ္စည်းတစ်ခုသို့ ultrasonic pulses များပေးပို့ကာ ပြတ်တောက်မှုများကို ထောက်လှမ်းကာ သတ္တုနှင့် ကျောက်တုံးပစ္စည်းများအတွင်း ချို့ယွင်းချက်များကို ရှာဖွေရန်အတွက်လည်း အသုံးပြုပါသည်။
ပိုမိုကောင်းမွန်သော စွမ်းဆောင်ရည်နှင့် ပိုမိုလွယ်ကူသော ထုတ်လုပ်မှု လုပ်ငန်းစဉ်များ လိုအပ်ခြင်းကြောင့် piezoelectric စက်များနှင့် ပစ္စည်းများ၏ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုကို တွန်းအားပေးခဲ့သည်။ အမေရိကန်ပြည်ထောင်စုတွင်၊ စီးပွားရေးလုပ်ငန်းသုံးအတွက် quartz crystals များ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုသည် piezoelectric စက်မှုလုပ်ငန်းတိုးတက်မှုအတွက် အဓိကအချက်တစ်ချက်ဖြစ်သည်။ ဆန့်ကျင်ဘက်အနေဖြင့် ဂျပန်ထုတ်လုပ်သူများသည် သတင်းအချက်အလက်များကို လျင်မြန်စွာမျှဝေနိုင်ပြီး အပလီကေးရှင်းအသစ်များကို တီထွင်နိုင်ခဲ့ပြီး ဂျပန်စျေးကွက်တွင် လျင်မြန်စွာ ကြီးထွားလာခဲ့သည်။
Piezoelectricity သည် မီးခြစ်ကဲ့သို့သော နေ့စဉ်သုံးပစ္စည်းများမှ သိပ္ပံနည်းကျ သုတေသနများအထိ ကျွန်ုပ်တို့ စွမ်းအင်အသုံးပြုပုံအား တော်လှန်ပြောင်းလဲခဲ့သည်။ စွယ်စုံရနည်းပညာတစ်ခုဖြစ်ပြီး ပစ္စည်းအသစ်များနှင့် အသုံးချပရိုဂရမ်များကို ရှာဖွေဖော်ထုတ်နိုင်စေကာ နောင်နှစ်ပေါင်းများစွာ ကျွန်ုပ်တို့ဘဝ၏ အရေးကြီးသောအစိတ်အပိုင်းတစ်ခုအဖြစ် ဆက်လက်တည်ရှိနေမည်ဖြစ်သည်။
ဗို့အားမြင့်လျှပ်စစ်ထုတ်လုပ်ခြင်း။
Piezoelectricity သည် အသုံးချစက်ပိုင်းဆိုင်ရာဖိစီးမှုကို တုံ့ပြန်ရန်အတွက် အချို့သော အစိုင်အခဲပစ္စည်းများ၏ လျှပ်စစ်ဓာတ်အားစုပုံနိုင်မှုဖြစ်သည်။ 'piezoelectricity' ဟူသော စကားလုံးသည် ဂရိစကားလုံး 'piezein' မှ ဆင်းသက်လာပြီး 'ညှစ်' သို့မဟုတ် 'ဖိ' နှင့် 'လက်ထရွန်' အဓိပ္ပာယ် 'ပယင်း' ဟူသည့် ရှေးခေတ်လျှပ်စစ်ဓာတ် အရင်းအမြစ်ဖြစ်သည်။ Piezoelectricity သည် ပုံဆောင်ခဲဖြင့် ပြောင်းပြန်လှန်ထားသော symmetry ရှိသော ပစ္စည်းများတွင် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာနှင့် လျှပ်စစ်အခြေအနေများကြားတွင် မျဉ်းနားလျှပ်စစ်စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ အပြန်အလှန်သက်ရောက်မှုတစ်ခုဖြစ်သည်။
piezoelectric အကျိုးသက်ရောက်မှုသည် နောက်ပြန်လှည့်နိုင်သော လုပ်ငန်းစဉ်တစ်ခုဖြစ်သည်။ ပီဇိုလျှပ်စစ်ဓာတ်ကို ပြသသည့် ပစ္စည်းများသည် အသုံးချလျှပ်စစ်စက်ကွင်းမှ ထွက်ပေါ်လာသော စက်ပိုင်းဆိုင်ရာအတွင်းပိုင်း ထုတ်လုပ်မှုအား ပြောင်းပြန် piezoelectric အကျိုးသက်ရောက်မှုကိုလည်း ပြသသည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ ခဲ zirconate titanate ပုံဆောင်ခဲများသည် ၎င်းတို့၏ တည်ငြိမ်ဖွဲ့စည်းပုံသည် ၎င်း၏မူလအတိုင်းအတာမှ ပုံပျက်သွားသောအခါ တိုင်းတာနိုင်သော piezoelectricity ကို ထုတ်ပေးပါသည်။ အပြန်အလှန်အားဖြင့်၊ crystals များသည် ပြင်ပလျှပ်စစ်စက်ကွင်းကို အသုံးချသောအခါ၊ ပုံဆောင်ခဲများသည် အာထရာဆောင်းလှိုင်းများထုတ်လုပ်ရာတွင် အသုံးပြုသည့် inverse piezoelectric effect ဟုခေါ်သော ဖြစ်စဉ်တစ်ခုဖြစ်သည်။
ပီဇိုအီလက်ထရွန်းနစ်အကျိုးသက်ရောက်မှုကို ဗို့အားမြင့်လျှပ်စစ်ထုတ်လုပ်ခြင်းအပါအဝင် applications အမျိုးမျိုးတွင်အသုံးပြုသည်။ Piezoelectric ပစ္စည်းများကို အသံထုတ်လုပ်ခြင်းနှင့် ထောက်လှမ်းခြင်း၊ piezoelectric inkjet ပုံနှိပ်ခြင်းတွင်၊ နာရီ ဂျင်နရေတာများ၊ အီလက်ထရွန်နစ်ကိရိယာများတွင်၊ microbalances၊ drive ultrasonic nozzles နှင့် ultrafine focusing optical assemblies များတွင် အသုံးပြုပါသည်။
Piezoelectricity ကို ဟင်းချက်ခြင်းနှင့် အပူပေးကိရိယာများတွင် ဓာတ်ငွေ့များ လောင်ကျွမ်းစေရန် မီးပွားများထုတ်ပေးခြင်းကဲ့သို့သော နေ့စဥ်အသုံးအဆောင်များတွင်လည်း မီးရှူးများ၊ စီးကရက်မီးခြစ်များနှင့် pyroelectric effect ပစ္စည်းများ၊ အပူချိန်ပြောင်းလဲမှုကို တုံ့ပြန်ရန်အတွက် လျှပ်စစ်အလားအလာကို ထုတ်လုပ်ပေးသည့် မီးပွားများကို ထုတ်ပေးပါသည်။ ဤအကျိုးသက်ရောက်မှုကို Carl Linnaeus နှင့် Franz Aepinus တို့က 18 ရာစုအလယ်ပိုင်းတွင် လေ့လာခဲ့ပြီး ၎င်းတို့၏စမ်းသပ်မှုများသည် ခိုင်လုံမှုမရှိကြောင်း သက်သေပြခဲ့သည့် René Haüy နှင့် Antoine César Becquerel တို့မှ အသိပညာကို ရေးဆွဲခဲ့သည်။
pyroelectricity ဆိုင်ရာ အသိပညာနှင့် အရင်းခံ ပုံဆောင်ခဲ တည်ဆောက်ပုံများကို နားလည်ခြင်းသည် pyroelectricity ၏ ခန့်မှန်းမှုနှင့် crystal အပြုအမူကို ခန့်မှန်းနိုင်စွမ်းကို တိုးလာစေပါသည်။ ၎င်းကို Tourmaline၊ Quartz၊ ဥဿဖရား၊ ကြံသကြားနှင့် Rochelle ဆားကဲ့သို့သော ပုံဆောင်ခဲများ၏အကျိုးသက်ရောက်မှုကို သရုပ်ပြခဲ့သည်။ ဆိုဒီယမ်ပိုတက်စီယမ် tartrate tetrahydrate နှင့် quartz တို့သည် piezoelectricity ကိုပြသခဲ့ပြီး ပုံပျက်သွားသောအခါ ဗို့အားတစ်ခုထုတ်ပေးရန်အတွက် piezoelectric disk ကိုအသုံးပြုခဲ့သည်။ Curies ၏တိုက်ရိုက် piezoelectric အကျိုးသက်ရောက်မှု၏သရုပ်ပြမှုတွင်၎င်းသည်အလွန်ချဲ့ကားခဲ့သည်။
Pierre နှင့် Jacques Curie တို့၏ ညီအစ်ကိုများသည် piezoelectric crystals များတွင် electro-elasto-mechanical ပုံပျက်ခြင်း၏ ပြီးပြည့်စုံသော ပြောင်းပြန်လှန်နိုင်မှုဆိုင်ရာ အရေအတွက် သက်သေကို ဆက်လက်ရယူခဲ့ကြသည်။ ဆယ်စုနှစ်များစွာတိုင်တိုင် ပီဇိုလျှပ်စစ်ဓာတ်အား ဓာတ်ခွဲခန်းတွင် စူးစမ်းလိုစိတ်ရှိနေဆဲဖြစ်သော်လည်း Pierre နှင့် Marie Curie တို့၏ ပိုလိုနီယမ်နှင့် ရေဒီယမ်တို့ကို ရှာဖွေတွေ့ရှိမှုတွင် အရေးကြီးသောကိရိယာတစ်ခုဖြစ်သည်။ Woldemar Voigt ၏ Lehrbuch der Kristallphysik (Textbook of Crystal Physics) တွင် ပီဇိုလျှပ်စစ်ဓာတ်အားပြသသည့် ပီဇိုလျှပ်စစ်ဓာတ်အားပြသသည့် သလင်းကျောက်ဖွဲ့စည်းပုံများအား စူးစမ်းဖော်ထုတ်သတ်မှတ်ရန် ၎င်းတို့၏လုပ်ငန်းမှာ ပီဇိုလျှပ်စစ်ဓာတ်အား ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာနိုင်စွမ်းရှိသော သဘာဝသလင်းကျောက်အတန်းများကို ဖော်ပြထားသည့် ပီဇိုအီလက်ထရွန်းနစ်ကိန်းသေများကို အသုံးပြု၍ တိကျစွာသတ်မှတ်ထားသည်။
ပထမကမ္ဘာစစ်အတွင်း ပီဇိုလျှပ်စစ်ပစ္စည်းကိရိယာများ၏ လက်တွေ့အသုံးချမှုမှာ ဆိုနာတီထွင်မှုဖြင့် စတင်ခဲ့သည်။ ပြင်သစ်တွင် Paul Langevin နှင့် ၎င်း၏လုပ်ဖော်ကိုင်ဖက်များသည် ultrasonic ရေငုပ်သင်္ဘောရှာဖွေရေးကိရိယာကို တီထွင်ခဲ့သည်။ detector တွင် သံမဏိပြားများနှင့် ဂရုတစိုက် ကပ်ထားသော ပါးလွှာသော quartz crystals မှ transducer တစ်ခုနှင့် ပြန်လာသော echo ကို သိရှိရန် hydrophone တစ်ခုတို့ ပါဝင်သည်။ transducer မှ မြင့်မားသော ကြိမ်နှုန်းသွေးခုန်နှုန်းကို ထုတ်လွှတ်ပြီး အရာဝတ္တုတစ်ခုမှ ခုန်ထွက်လာသော အသံလှိုင်းများ၏ ပဲ့တင်သံကို ကြားရမည့်အချိန်ကို တိုင်းတာခြင်းဖြင့် ၎င်းတို့သည် အရာဝတ္ထု၏ အကွာအဝေးကို တွက်ချက်နိုင်ခဲ့သည်။ ဆိုနာကို အောင်မြင်စေရန်အတွက် ၎င်းတို့သည် piezoelectricity ကိုအသုံးပြုကာ နောက်ဆယ်စုနှစ်များအတွင်း piezoelectric စက်များတွင် ပြင်းထန်သော ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုနှင့် စိတ်ဝင်စားမှုကို ဖန်တီးခဲ့သည်။
piezoelectric ပစ္စည်းများအသစ်နှင့် အဆိုပါပစ္စည်းများအတွက် အသုံးချမှုအသစ်များကို စူးစမ်းရှာဖွေတီထွင်ခဲ့သည်။ Piezoelectric စက်ပစ္စည်းများသည် စက်ကိရိယာဒီဇိုင်းကို ရိုးရှင်းစေပြီး ထိန်းသိမ်းရပိုသက်သာပြီး တည်ဆောက်ရလွယ်ကူသည့် စျေးသက်သာသော၊ ပိုမိုတိကျသော စံချိန်တင်ပလေယာများအတွက် ဖန်တီးထားသည့် ကြွေရုပ်ပုံကျည်တောင့်များကဲ့သို့သော နယ်ပယ်အမျိုးမျိုးတွင် အိမ်များကို တွေ့ရှိခဲ့သည်။ Ultrasonic transducers များ၏ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုသည် အရည်များနှင့် အစိုင်အခဲများ၏ ပျစ်ခဲမှုနှင့် ပျော့ပျောင်းမှုကို လွယ်ကူစွာ တိုင်းတာနိုင်စေပြီး ပစ္စည်းများ သုတေသနတွင် ကြီးမားသော တိုးတက်မှုများကို ဖြစ်ပေါ်စေသည်။ Ultrasonic time domain reflectometers များသည် ultrasonic pulse ကို ပစ္စည်းတစ်ခုသို့ ပေးပို့ပြီး သတ္တုနှင့် ကျောက်တုံး အရာဝတ္ထုများအတွင်း ချို့ယွင်းချက်များကို ရှာဖွေရန်၊ တည်ဆောက်ပုံဆိုင်ရာ ဘေးကင်းမှုကို ပိုမိုကောင်းမွန်စေပါသည်။
ဒုတိယကမ္ဘာစစ်အတွင်း အမေရိကန်၊ ရုရှားနှင့် ဂျပန်တို့တွင် လွတ်လပ်သော သုတေသနအဖွဲ့များက fer ဟုခေါ်သော ဓာတုပစ္စည်းအမျိုးအစားသစ်ကို ရှာဖွေတွေ့ရှိခဲ့သည်။
နာရီမီးစက်
Piezoelectricity သည် အသုံးချစက်ပိုင်းဆိုင်ရာဖိအားကို တုံ့ပြန်ရန်အတွက် အချို့သောပစ္စည်းများ၏ စွမ်းအင်ကို စုဆောင်းနိုင်သည့် စွမ်းရည်ဖြစ်သည်။ ဤဖြစ်စဉ်ကို နာရီ ဂျင်နရေတာများ အပါအဝင် အသုံးဝင်သော အပလီကေးရှင်းများစွာကို ဖန်တီးရန် အသုံးပြုထားသည်။ နာရီဂျင်နရေတာများသည် တိကျသောအချိန်ဖြင့် လျှပ်စစ်အချက်ပြမှုများကို ထုတ်ပေးရန်အတွက် piezoelectricity ကိုအသုံးပြုသည့်ကိရိယာများဖြစ်သည်။
နာရီဂျင်နရေတာများကို ကွန်ပျူတာများ၊ ဆက်သွယ်ရေးနှင့် မော်တော်ယာဥ်စနစ်များကဲ့သို့သော အပလီကေးရှင်းအမျိုးမျိုးတွင် အသုံးပြုကြသည်။ လျှပ်စစ်အချက်ပြမှုများ၏တိကျသောအချိန်ကိုသေချာစေရန် ၎င်းတို့ကို နှလုံးခုန်စက်များကဲ့သို့သော ဆေးဘက်ဆိုင်ရာကိရိယာများတွင်လည်း အသုံးပြုကြသည်။ တိကျသောအချိန်ကိုက်မှု မရှိမဖြစ်လိုအပ်သော စက်မှုအလိုအလျောက်စနစ်နှင့် စက်ရုပ်များတွင်လည်း နာရီမီးစက်များကို အသုံးပြုပါသည်။
ပီဇိုအီလက်ထရွန်းနစ်အကျိုးသက်ရောက်မှုသည် ပုံဆောင်ခဲများကို ပြောင်းပြန်လှန်ထားသော symmetry နှင့်အတူ စက်ပိုင်းဆိုင်ရာနှင့် လျှပ်စစ်အခြေအနေများကြားရှိ လျှပ်စစ်စက်ဆိုင်ရာ အပြန်အလှန်ဆက်သွယ်မှုအပေါ် အခြေခံထားသည်။ ဤအကျိုးသက်ရောက်မှုသည် နောက်ပြန်လှည့်နိုင်သည်၊ ဆိုလိုသည်မှာ ပီဇိုလျှပ်စစ်ဓာတ်အားပြသသည့်ပစ္စည်းများသည် လျှပ်စစ်စက်ကွင်းတစ်ခုအား အသုံးချသည့်အခါ စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ တင်းမာမှုကိုလည်း ဖြစ်ပေါ်စေနိုင်သည်။ ၎င်းကို inverse piezoelectric effect ဟုခေါ်ပြီး အာထရာဆောင်းလှိုင်းများထုတ်လုပ်ရန် အသုံးပြုသည်။
နာရီ ဂျင်နရေတာများသည် တိကျသောအချိန်ဖြင့် လျှပ်စစ်အချက်ပြမှုများကို ထုတ်လုပ်ရန် ဤပြောင်းပြန် piezoelectric အကျိုးသက်ရောက်မှုကို အသုံးပြုသည်။ ပီဇိုလျှပ်စစ်ပစ္စည်းသည် တိကျသောကြိမ်နှုန်းဖြင့် တုန်ခါစေသည့် လျှပ်စစ်စက်ကွင်းတစ်ခုကြောင့် ပုံပျက်နေသည်။ ထို့နောက် ဤတုန်ခါမှုကို လျှပ်စစ်အချက်ပြမှုအဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲပြီး တိကျသော အချိန်အချက်ပြမှုကို ထုတ်ပေးရန်အတွက် အသုံးပြုသည်။
နာရီဂျင်နရေတာများကို ဆေးဘက်ဆိုင်ရာကိရိယာများမှ စက်မှုအလိုအလျောက်စနစ်အထိ အသုံးချမှုအမျိုးမျိုးတွင် အသုံးပြုကြသည်။ ၎င်းတို့သည် ယုံကြည်စိတ်ချရသော၊ တိကျပြီး အသုံးပြုရလွယ်ကူသောကြောင့် ၎င်းတို့ကို အပလီကေးရှင်းများစွာအတွက် ရေပန်းစားသော ရွေးချယ်မှုတစ်ခုဖြစ်စေသည်။ Piezoelectricity သည် ခေတ်မီနည်းပညာ၏ အရေးကြီးသောအစိတ်အပိုင်းတစ်ခုဖြစ်ပြီး နာရီမီးစက်များသည် ဤဖြစ်စဉ်၏အသုံးချမှုများစွာထဲမှတစ်ခုသာဖြစ်သည်။
အီလက်ထရောနစ်ပစ္စည်းများ
Piezoelectricity သည် အသုံးချစက်ပိုင်းဆိုင်ရာဖိစီးမှုကို တုံ့ပြန်ရန်အတွက် အချို့သော အစိုင်အခဲပစ္စည်းများ၏ လျှပ်စစ်ဓာတ်အားစုပုံနိုင်မှုဖြစ်သည်။ ပီဇိုအီလက်ထရွန်းနစ်အကျိုးသက်ရောက်မှုဟု လူသိများသော ဤဖြစ်စဉ်ကို အီလက်ထရွန်နစ်ချဲ့ထွင်ထားသော ဂစ်တာများတွင် ပစ်ကပ်မှသည် ခေတ်မီအီလက်ထရွန်နစ်ဒရမ်များတွင် အစပျိုးခြင်းအထိ အီလက်ထရွန်နစ်ကိရိယာအမျိုးမျိုးတွင် အသုံးပြုသည်။
Piezoelectricity သည် ဂရိစကားလုံး πιέζειν (piezein) မှ ဆင်းသက်လာပြီး “ညှစ်” သို့မဟုတ် “ဖိ” ဟု အဓိပ္ပာယ်ရပြီး ἤλεκτρον (ēlektron) သည် “ပယင်း” ဟု အဓိပ္ပာယ်ရသည့် ရှေးခေတ် လျှပ်စစ်ဓာတ်အား အရင်းအမြစ်ဖြစ်သည်။ Piezoelectric ပစ္စည်းများသည် ပုံဆောင်ခဲများ၊ ကြွေထည်များနှင့် အရိုးနှင့် DNA ပရိုတင်းများကဲ့သို့သော ဇီဝရုပ်ဝတ္ထုများဖြစ်ပြီး piezoelectric အကျိုးသက်ရောက်မှုကို ပြသသည်။
ပီဇိုအီလက်ထရွန်းနစ်အကျိုးသက်ရောက်မှုသည် ပုံဆောင်ခဲပစ္စည်းများတွင် ပြောင်းပြန် symmetry ဖြင့် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာနှင့် လျှပ်စစ်အခြေအနေများကြားရှိ လျှပ်စစ်စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ အပြန်အလှန်အကျိုးသက်ရောက်မှုတစ်ခုဖြစ်သည်။ ပီဇိုလျှပ်စစ်အကျိုးသက်ရောက်မှုကိုပြသသည့်ပစ္စည်းများသည် ပြောင်းပြန် ပီဇိုလျှပ်စစ်အကျိုးသက်ရောက်မှုကိုလည်း ပြသသည်၊ ဆိုလိုသည်မှာ အသုံးချလျှပ်စစ်စက်ကွင်းမှထွက်ပေါ်လာသော စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ strain ၏အတွင်းပိုင်းမျိုးဆက်ဖြစ်သည့် ဖြစ်စဉ်တစ်ခုဖြစ်သည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ ခဲ zirconate titanate ပုံဆောင်ခဲများသည် ၎င်းတို့၏ တည်ငြိမ်ဖွဲ့စည်းပုံသည် ၎င်း၏မူလအတိုင်းအတာမှ ပုံပျက်သွားသောအခါ တိုင်းတာနိုင်သော piezoelectricity ကို ထုတ်ပေးပါသည်။ အပြန်အလှန်အားဖြင့်၊ crystals များသည် ပြင်ပလျှပ်စစ်စက်ကွင်းကို အသုံးချသောအခါ၊ ပုံဆောင်ခဲများသည် အာထရာဆောင်းလှိုင်းများထုတ်လုပ်ရာတွင် အသုံးပြုသည့် inverse piezoelectric effect ဟုခေါ်သော ဖြစ်စဉ်တစ်ခုဖြစ်သည်။
ပီဇိုလျှပ်စစ်ဓာတ်အား ရှာဖွေတွေ့ရှိမှုကို ပြင်သစ်ရူပဗေဒပညာရှင် Pierre နှင့် Jacques Curie တို့က 1880 ခုနှစ်တွင် တိုက်ရိုက် piezoelectric အကျိုးသက်ရောက်မှုကို သရုပ်ပြခဲ့ကြပါသည်။ ၎င်းတို့၏ ပေါင်းစပ်အသိပညာနှင့် အရင်းခံပုံဆောင်ခဲဖွဲ့စည်းပုံများအကြောင်း နားလည်သဘောပေါက်မှုသည် pyroelectric အကျိုးသက်ရောက်မှုကို ခန့်မှန်းနိုင်စေရန်နှင့် ကြိုတင်ခန့်မှန်းနိုင်မှုတို့ကို ဖြစ်ပေါ်စေပါသည်။ သလင်းကျောက်၏ အပြုအမူကို Tourmaline၊ Quartz၊ ဥဿဖရား၊ ကြံသကြားနှင့် Rochelle ဆားကဲ့သို့သော ပုံဆောင်ခဲများ၏ အာနိသင်ဖြင့် သရုပ်ပြခဲ့သည်။
Piezoelectricity ကို ချက်ပြုတ်ခြင်းနှင့် အပူပေးကိရိယာများတွင် ဓာတ်ငွေ့မီးပွားများ လောင်ကျွမ်းစေရန် မီးပွားများထုတ်ပေးခြင်းကဲ့သို့သော နေ့စဥ်အသုံးအဆောင်အမျိုးမျိုးတွင် အသုံးပြုထားပြီး အပူချိန်ပြောင်းလဲမှုကို တုံ့ပြန်သည့်လျှပ်စစ်ဓာတ်အားထုတ်လုပ်သည့် မီးတိုင်များ၊ ၎င်းကို 18 ရာစုအလယ်ပိုင်းတွင် Carl Linnaeus နှင့် Franz Aepinus တို့မှ လေ့လာခဲ့ပြီး စက်ပိုင်းဆိုင်ရာဖိအားနှင့် လျှပ်စစ်အားသွင်းမှုကြား ဆက်နွှယ်မှုကို တင်ပြခဲ့သော René Haüy နှင့် Antoine César Becquerel တို့မှ အသိပညာကို ရေးဆွဲခဲ့သည်။ သို့သော်လည်း စကော့တလန်ရှိ Curie လျော်ကြေးပေးသည့်ပြတိုက်ရှိ piezo crystal ၏မြင်ကွင်းကို Curie ညီအစ်ကိုများက တိုက်ရိုက် piezoelectric အကျိုးသက်ရောက်မှုကို ပြသသည့်တိုင်အောင် စမ်းသပ်မှုများသည် ခိုင်လုံမှုမရှိကြောင်း သက်သေပြခဲ့သည်။
Piezoelectricity ကို အီလက်ထရွန်းနစ် ချဲ့ထွင်ထားသော ဂစ်တာများတွင် ပစ်ကပ်မှသည် ခေတ်မီ အီလက်ထရွန်နစ် ဒရမ်များတွင် အစပျိုးခြင်းအထိ အီလက်ထရွန်နစ် စက်ပစ္စည်းအမျိုးမျိုးတွင် အသုံးပြုသည်။ အသံထုတ်လုပ်ခြင်းနှင့် ထောက်လှမ်းခြင်း၊ piezoelectric inkjet ပုံနှိပ်ခြင်း၊ မြင့်မားသောဗို့အားလျှပ်စစ်ထုတ်လုပ်ခြင်း၊ နာရီမီးစက်များ၊ microbalances၊ ultrasonic nozzles များကိုမောင်းနှင်ခြင်းနှင့် ultrafine focusing optical assemblies များတွင်လည်း အသုံးပြုပါသည်။ Piezoelectricity သည် အက်တမ်၏စကေးမှပုံများကိုဖြေရှင်းရန်အသုံးပြုသည့် probe microscopes ကိုစကင်န်ဖတ်ခြင်းအတွက် အခြေခံလည်းဖြစ်သည်။
ပိုးမွှား
Piezoelectricity သည် အသုံးချစက်ပိုင်းဆိုင်ရာဖိစီးမှုကို တုံ့ပြန်ရန်အတွက် အချို့သော အစိုင်အခဲပစ္စည်းများ၏ လျှပ်စစ်ဓာတ်အားစုပုံနိုင်မှုဖြစ်သည်။ Piezoelectricity သည် ဂရိစကားလုံး πιέζειν (piezein) မှ ဆင်းသက်လာပြီး “ညှစ်” သို့မဟုတ် “ဖိ” ဟု အဓိပ္ပာယ်ရပြီး ἤλεκτρον (ēlektron)၊ “ပယင်း” ဟု အဓိပ္ပာယ်ရသည့် ရှေးခေတ် လျှပ်စစ်ဓာတ်အား အရင်းအမြစ်ဖြစ်သည်။
Piezoelectricity ကို ဟင်းချက်ရန်နှင့် အပူပေးကိရိယာများ၊ မီးရှူးများ၊ စီးကရက်မီးခြစ်များနှင့် အခြားအရာများအတွက် ဓာတ်ငွေ့ကို လောင်ကျွမ်းစေရန် မီးပွားများထုတ်ပေးခြင်းကဲ့သို့သော နေ့စဉ်အသုံးပြုမှုအမျိုးမျိုးတွင် အသုံးပြုသည်။ အသံထုတ်လုပ်ခြင်းနှင့် ထောက်လှမ်းခြင်းတွင် နှင့် piezoelectric inkjet ပုံနှိပ်ခြင်းတွင်လည်း အသုံးပြုပါသည်။
Piezoelectricity ကို ဗို့အားမြင့်လျှပ်စစ်ဓာတ်အားထုတ်လုပ်ရန်အတွက်လည်း အသုံးပြုထားပြီး၊ microbalances ကဲ့သို့သော အီလက်ထရွန်နစ်ပစ္စည်းများနှင့် နာရီမီးစက်များ၏ အခြေခံဖြစ်သည်။ Piezoelectricity ကို ultrasonic nozzle များနှင့် ultrafine focusing optical assemblies များကို မောင်းနှင်ရန်အတွက်လည်း အသုံးပြုပါသည်။
ပီဇိုလျှပ်စစ်ဓာတ်အား ရှာဖွေတွေ့ရှိမှုကို ပြင်သစ်ရူပဗေဒပညာရှင် Jacques နှင့် Pierre Curie တို့က 1880 ခုနှစ်တွင် မှတ်တမ်းတင်ခဲ့သည်။ Curie ညီအစ်ကိုများသည် ၎င်းတို့၏ pyroelectricity အသိပညာနှင့် piezoelectricity ၏ သဘောတရားကို ဖြစ်ပေါ်စေရန်အတွက် အရင်းခံပုံဆောင်ခဲများ၏ နားလည်မှုကို ပေါင်းစပ်ခဲ့ကြသည်။ ၎င်းတို့သည် ပုံဆောင်ခဲများ၏ အပြုအမူကို ကြိုတင်ခန့်မှန်းနိုင်ပြီး Tourmaline၊ Quartz၊ ဥဿဖရား၊ ကြံသကြားနှင့် Rochelle ဆားကဲ့သို့သော ပုံဆောင်ခဲများတွင် အကျိုးသက်ရောက်မှုကို သရုပ်ပြနိုင်ခဲ့သည်။
အသံထုတ်လုပ်မှုနှင့် ထောက်လှမ်းခြင်းအပါအဝင် အသုံးဝင်သောအသုံးချပလီကေးရှင်းများအတွက် piezoelectric အကျိုးသက်ရောက်မှုအား အသုံးချခဲ့သည်။ ပထမကမ္ဘာစစ်အတွင်း ဆိုနာ၏ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုသည် ပီဇိုလျှပ်စစ်ဓာတ်အား အသုံးပြုမှုတွင် အဓိက အောင်မြင်မှုတစ်ခုဖြစ်သည်။ ဒုတိယကမ္ဘာစစ်အပြီးတွင်၊ အမေရိကန်၊ ရုရှားနှင့် ဂျပန်ရှိ လွတ်လပ်သောသုတေသနအဖွဲ့များသည် ferroelectrics ဟုခေါ်သော ဓာတုဗေဒပစ္စည်းအမျိုးအစားသစ်ကို သဘာဝပစ္စည်းများထက် ဆယ်ဆပိုမိုမြင့်မားသော piezoelectric ကိန်းသေများကိုပြသခဲ့သည်။
ယင်းကြောင့် သီးခြားအသုံးချမှုများအတွက် သီးခြားဂုဏ်သတ္တိများရှိသည့် barium titanate နှင့် နောက်ပိုင်းတွင် ခဲ zirconate titanate ပစ္စည်းများကို အပြင်းအထန် သုတေသနပြုပြီး ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်လာစေခဲ့သည်။ ဒုတိယကမ္ဘာစစ်ပြီးနောက် Bell Telephone Laboratories တွင် piezoelectric crystals များအသုံးပြုခြင်း၏ သိသာထင်ရှားသောဥပမာတစ်ခုကို တီထွင်ခဲ့သည်။
ရေဒီယိုတယ်လီဖုန်း အင်ဂျင်နီယာဌာနတွင် အလုပ်လုပ်နေသော ဖရက်ဒရစ် အာလက်ခ်သည် အပူချိန် ကျယ်ပြန့်စွာ လုပ်ဆောင်နိုင်သော ဖြတ်တောက်သည့် ပုံဆောင်ခဲတစ်ခုကို တီထွင်ခဲ့သည်။ Lack's crystal သည် လေယာဉ်တွင် အသုံးပြုရန် လွယ်ကူစေရန် ယခင် crystals များ၏ လေးလံသော ဆက်စပ်ပစ္စည်းများကို မလိုအပ်ပါ။ ဤဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုသည် မဟာမိတ်လေတပ်များအား လေကြောင်းရေဒီယိုအသုံးပြု၍ အစုလိုက်အပြုံလိုက် တိုက်ခိုက်မှုများတွင် ပါဝင်နိုင်စေခဲ့သည်။
အမေရိကန်ပြည်ထောင်စုတွင် ပီဇိုလျှပ်စစ်သုံးပစ္စည်းများနှင့် ပစ္စည်းကိရိယာများ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်လာမှုသည် ကုမ္ပဏီအများအပြားကို လုပ်ငန်းတွင် ထားရှိခဲ့ပြီး quartz crystals များ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုကို စီးပွားဖြစ် အသုံးချခဲ့သည်။ Piezoelectric ပစ္စည်းများကို ဆေးဘက်ဆိုင်ရာပုံရိပ်ဖော်ခြင်း၊ ultrasonic cleaning နှင့် အခြားအရာများအပါအဝင် application အမျိုးမျိုးတွင် အသုံးပြုလာကြသည်။
Ultrasonic Nozzle ကိုမောင်းပါ။
Piezoelectricity သည် ပုံဆောင်ခဲများ၊ ကြွေထည်များနှင့် အရိုးနှင့် DNA ကဲ့သို့သော အစိုင်အခဲပစ္စည်းများတွင် စုပုံနေသော လျှပ်စစ်ဓာတ်အားဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် အသုံးချစက်ပိုင်းဆိုင်ရာဖိစီးမှုကို တုံ့ပြန်သည့်အနေနှင့် ဂရိစကားလုံး 'piezein' မှ ဆင်းသက်လာပြီး 'ညှစ်' သို့မဟုတ် 'ဖိ' နှင့် 'အီလက်ထရွန်'၊ 'ပယင်း' ဟု အဓိပ္ပာယ်ရသည့် ရှေးခေတ်လျှပ်စစ်ဓာတ်အား အရင်းအမြစ်တစ်ခုဖြစ်သည်။
ပီဇိုအီလက်ထရွန်းနစ်အကျိုးသက်ရောက်မှုသည် ပုံဆောင်ခဲပစ္စည်းများ၏ စက်ပိုင်းဆိုင်ရာနှင့် လျှပ်စစ်အခြေအနေများအကြား မျဉ်းသားလျှပ်စစ်စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ အပြန်အလှန်တုံ့ပြန်မှုတစ်ခုဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် နောက်ပြန်လှည့်နိုင်သော လုပ်ငန်းစဉ်ဖြစ်သည်၊ ဆိုလိုသည်မှာ ပီဇိုအီလက်ထရွန်းနစ်အကျိုးသက်ရောက်မှုကို ပြသသည့်ပစ္စည်းများသည် အသုံးချလျှပ်စစ်စက်ကွင်းမှထွက်ပေါ်လာသည့် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာအတွင်းပိုင်းမျိုးဆက်ဖြစ်သည့် ပြောင်းပြန် piezoelectric အကျိုးသက်ရောက်မှုကိုလည်း ပြသသည်။ ယင်း၏ဥပမာတစ်ခုသည် ၎င်း၏မူရင်းအတိုင်းအတာမှ ပုံသဏ္ဍာန်ပြောင်းလဲသွားသောအခါ တိုင်းတာနိုင်သော piezoelectricity ကိုထုတ်ပေးသည့် ခဲ zirconate titanate crystal များဖြစ်သည်။ အပြန်အလှန်အားဖြင့် ပြင်ပလျှပ်စစ်စက်ကွင်းကို အသုံးချသောအခါ၊ ပုံဆောင်ခဲများသည် ၎င်းတို့၏တည်ငြိမ်သောအတိုင်းအတာကို ပြောင်းလဲစေပြီး အာထရာဆောင်းလှိုင်းများထုတ်လုပ်သည့် ပြောင်းပြန် ပီဇိုလျှပ်စစ်အကျိုးသက်ရောက်မှုကို ဖြစ်ပေါ်စေသည်။
ပြင်သစ်ရူပဗေဒပညာရှင် Jacques နှင့် Pierre Curie တို့သည် 1880 ခုနှစ်တွင် piezoelectricity ကိုရှာဖွေတွေ့ရှိခဲ့ပြီး အသံထုတ်လုပ်ခြင်းနှင့် ထောက်လှမ်းခြင်းအပါအဝင် အသုံးဝင်သောအပလီကေးရှင်းအမျိုးမျိုးအတွက် အသုံးချခဲ့သည်။ Piezoelectricity သည် ဟင်းချက်ခြင်းနှင့် အပူပေးကိရိယာများ၊ မီးရှူးများ၊ စီးကရက်မီးခြစ်များနှင့် အခြားအရာများတွင် ဂက်စ်မီးပွားများ လောင်ကျွမ်းစေရန် မီးပွားများထုတ်ပေးခြင်းကဲ့သို့သော နေ့စဉ်အသုံးပြုမှုများကိုလည်း တွေ့ရှိပါသည်။
အပူချိန်ပြောင်းလဲမှုကို တုံ့ပြန်သည့်အနေဖြင့် လျှပ်စစ်အလားအလာကို ထုတ်ပေးသည့် pyroelectric အကျိုးသက်ရောက်မှုအား Carl Linnaeus၊ Franz Aepinus မှ လေ့လာခဲ့ပြီး 18 ရာစုအလယ်ပိုင်းတွင် René Haüy နှင့် Antoine César Becquerel တို့မှ အသိပညာကို ရေးဆွဲခဲ့ခြင်းဖြစ်ပြီး စက်ပိုင်းဆိုင်ရာဖိစီးမှုနှင့် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာဖိအားများကြား ဆက်စပ်မှုကို သက်သေပြခဲ့သည်။ လျှပ်စစ်တာဝန်ခံ။ ယင်းကို သက်သေပြရန် စမ်းသပ်မှုများသည် ခိုင်လုံမှုမရှိပါ။
စကော့တလန်ရှိ Hunterian ပြတိုက်ရှိ Curie Compensator ရှိ piezo crystal ၏မြင်ကွင်းသည် Pierre နှင့် Jacques Curie ညီအစ်ကိုများ၏ တိုက်ရိုက် piezoelectric အကျိုးသက်ရောက်မှုကို သရုပ်ပြခြင်းဖြစ်သည်။ ၎င်းတို့၏ pyroelectricity ဆိုင်ရာအသိပညာနှင့် အရင်းခံပုံဆောင်ခဲတည်ဆောက်ပုံများကို နားလည်ခြင်းပေါင်းစပ်ခြင်းဖြင့် pyroelectricity ၏ ခန့်မှန်းမှုကို တိုးပွားစေပြီး ကြည်လင်သောအပြုအမူကို ခန့်မှန်းနိုင်စေခဲ့သည်။ ၎င်းကို Tourmaline၊ Quartz၊ ဥဿဖရား၊ ကြံသကြားနှင့် Rochelle ဆားကဲ့သို့သော ပုံဆောင်ခဲများ၏ အာနိသင်ဖြင့် သရုပ်ပြခဲ့သည်။ ဆိုဒီယမ်နှင့် ပိုတက်စီယမ် tartrate tetrahydrate နှင့် quartz တို့သည် piezoelectricity ကိုပြသခဲ့ပြီး၊ ပုံပျက်သွားသောအခါ ဗို့အားထုတ်ပေးရန်အတွက် piezoelectric disk ကိုအသုံးပြုခဲ့သည်။ ၎င်းကို 1881 ခုနှစ်တွင် Gabriel Lippmann မှ သင်္ချာနည်းဖြင့် နုတ်ယူထားသော converse piezoelectric effect ကို ခန့်မှန်းရန် Curies မှ အလွန်ချဲ့ကားခဲ့သည်။
Curies သည် အပြန်အလှန်အကျိုးသက်ရောက်မှုရှိကြောင်း ချက်ချင်းအတည်ပြုခဲ့ပြီး piezoelectric crystals များတွင် electro-elasto-mechanical ပုံပျက်ခြင်း၏ ပြီးပြည့်စုံသော နောက်ပြန်လှည့်မှုဆိုင်ရာ အရေအတွက် အထောက်အထားကို ဆက်လက်ရယူခဲ့သည်။ ဆယ်စုနှစ်များစွာကြာ piezoelectricity သည် ဓာတ်ခွဲခန်းတွင် စူးစမ်းလိုစိတ်တစ်ခုအဖြစ် တည်ရှိနေခဲ့ပြီး Pierre နှင့် Marie Curie တို့၏ အလုပ်တွင် ပိုလိုနီယမ်နှင့် ရေဒီယမ်တို့ကို ရှာဖွေတွေ့ရှိမှုတွင် မရှိမဖြစ်လိုအပ်သော ကိရိယာတစ်ခုအဖြစ် piezoelectricity ကိုပြသထားသည့် ပုံဆောင်ခဲများကို စူးစမ်းရှာဖွေဖော်ထုတ်ရန်ဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် Woldemar Voigt ၏ Lehrbuch der Kristallphysik (Textbook of Crystal Physics) ၏ ထုတ်ဝေမှုတွင် အဆုံးအဖြတ်ဖြစ်ပြီး piezoelectricity စွမ်းရည်ရှိသော သဘာဝပုံဆောင်ခဲအတန်းများကို ဖော်ပြပြီး piezoelectric ကိန်းသေများကို တင်းကြပ်စွာခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်းဖြင့် တိကျစွာသတ်မှတ်ထားသည်။
ပထမကမ္ဘာစစ်အတွင်း တီထွင်ခဲ့သော ပီဇိုလျှပ်စစ်ကိရိယာများ၏ လက်တွေ့အသုံးချမှုကို ဆိုနာဖြင့် စတင်ခဲ့သည်။ ပြင်သစ်တွင် Paul Langevin နှင့် ၎င်း၏လုပ်ဖော်ကိုင်ဖက်များသည် ultrasonic ရေငုပ်သင်္ဘောရှာဖွေရေးကိရိယာကို တီထွင်ခဲ့သည်။ detector တွင် hydrophone ဟုခေါ်သော သံမဏိပြားများပေါ်တွင် ဂရုတစိုက် ကပ်ထားသော ပါးလွှာသော quartz crystals ဖြင့် ပြုလုပ်ထားသော transducer သည် ကြိမ်နှုန်းမြင့်သော သွေးခုန်နှုန်းကို ထုတ်လွှတ်ပြီးနောက် ပြန်လာသော ပဲ့တင်သံကို သိရှိနိုင်စေရန် ဖြစ်သည်။ အရာဝတ္တုတစ်ခုမှ ခုန်ထွက်လာသော အသံလှိုင်းများ ပဲ့တင်သံကြားရချိန်ကို တိုင်းတာခြင်းဖြင့် ၎င်းတို့သည် အရာဝတ္တု၏ အကွာအဝေးကို တွက်ချက်နိုင်သည်။ ဆိုနာတွင် piezoelectricity ကိုအသုံးပြုခြင်းသည် အောင်မြင်ခဲ့ပြီး ပရောဂျက်သည် piezoelectric စက်ပစ္စည်းများတွင် ပြင်းထန်သော ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုနှင့် စိတ်ဝင်စားမှုကို ဆယ်စုနှစ်များစွာ ဖန်တီးခဲ့သည်။
piezoelectric ပစ္စည်းများအသစ်နှင့် အဆိုပါပစ္စည်းများအတွက် အသုံးချမှုအသစ်များကို စူးစမ်းရှာဖွေတီထွင်ခဲ့ပြီး piezoelectric ကိရိယာများသည် ကြွေထည်ဓာတ်စက်ကျည်တောင့်များကဲ့သို့သော နယ်ပယ်များတွင် အိမ်များကိုတွေ့ရှိခဲ့ပြီး၊ ထိန်းသိမ်းရန်နှင့် တည်ဆောက်ရပိုမိုလွယ်ကူသော ဈေးသက်သာသော၊ ပိုမိုတိကျသောစံချိန်တင်ပလေယာများအတွက် ပြုလုပ်ထားသည့် ကြွေထည်ဓာတ်စက်ပုံးများကဲ့သို့သော အိမ်များကို တွေ့ရှိခဲ့သည်။ . Ultrasonic transducers များ၏ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုသည် အရည်များနှင့် အစိုင်အခဲများ၏ ပျစ်ခဲမှုနှင့် ပျော့ပျောင်းမှုကို လွယ်ကူစွာ တိုင်းတာနိုင်စေပြီး ပစ္စည်းများ သုတေသနတွင် ကြီးမားသော တိုးတက်မှုများကို ဖြစ်ပေါ်စေသည်။ Ultrasonic time domain reflectometers များသည် အရာဝတ္ထုတစ်ခုမှတဆင့် ultrasonic pulse ပေးပို့ပြီး သတ္တုနှင့် ကျောက်တုံးအရာများအတွင်း ချို့ယွင်းချက်များကို ရှာဖွေရန် အလင်းပြန်မှုနှင့် အဆက်ပြတ်မှုများကို တိုင်းတာသည်။
Ultrafine Focusing Optical Assembliesများ
Piezoelectricity သည် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဖိစီးမှုဒဏ်ခံရသောအခါ အချို့သော ပစ္စည်းများ၏ လျှပ်စစ်အား စုဆောင်းနိုင်သည့် စွမ်းရည်ဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် ပုံဆောင်ခဲပစ္စည်းများ၏ လျှပ်စစ်နှင့် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ အခြေအနေများကြားတွင် မျဉ်းသားလျှပ်စစ်စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ အပြန်အလှန်အကျိုးသက်ရောက်မှုတစ်ခုဖြစ်သည်။ Piezoelectricity သည် နောက်ပြန်လှည့်နိုင်သော လုပ်ငန်းစဉ်တစ်ခုဖြစ်ပြီး ဆိုလိုသည်မှာ ပီဇိုလျှပ်စစ်ဓာတ်အားပြသသည့်ပစ္စည်းများသည် အသုံးချလျှပ်စစ်စက်ကွင်းမှထွက်ပေါ်လာသော စက်ပိုင်းဆိုင်ရာအတွင်းပိုင်းမျိုးဆက်ဖြစ်သည့် ပြောင်းပြန် piezoelectric အကျိုးသက်ရောက်မှုကိုလည်း ပြသသည်။
Piezoelectricity ကို အသံထုတ်လုပ်ခြင်းနှင့် ထောက်လှမ်းခြင်း နှင့် ဗို့အားမြင့်လျှပ်စစ်ထုတ်လုပ်ခြင်း အပါအဝင် အသုံးချပရိုဂရမ်အမျိုးမျိုးတွင် အသုံးပြုခဲ့သည်။ Piezoelectricity ကို inkjet ပုံနှိပ်ခြင်း၊ နာရီ ဂျင်နရေတာများ၊ အီလက်ထရွန်းနစ်ပစ္စည်းများ၊ microbalances၊ ultrasonic nozzles များကို မောင်းနှင်ခြင်းနှင့် ultrafine focusing optical assemblies များတွင်လည်း အသုံးပြုပါသည်။
Piezoelectricity ကို ပြင်သစ်ရူပဗေဒပညာရှင် Jacques နှင့် Pierre Curie တို့က 1880 ခုနှစ်တွင် ရှာဖွေတွေ့ရှိခဲ့သည်။ ပီဇိုအီလက်ထရွန်းနစ်အကျိုးသက်ရောက်မှုကို အသံထုတ်လုပ်ခြင်းနှင့် ထောက်လှမ်းခြင်းနှင့် ဗို့အားမြင့်လျှပ်စစ်ထုတ်လုပ်ခြင်းကဲ့သို့သော အသုံးဝင်သောအသုံးချပရိုဂရမ်များတွင် အသုံးချသည်။ Piezoelectric inkjet ပရင့်ထုတ်ခြင်းအပြင် နာရီမီးစက်များ၊ အီလက်ထရွန်းနစ်ပစ္စည်းများ၊ microbalances၊ ultrasonic nozzles များနှင့် ultrafine focusing optical assemblies များကိုလည်း အသုံးပြုပါသည်။
Piezoelectricity သည် ဟင်းချက်ခြင်းနှင့် အပူပေးကိရိယာများအတွက် ဂက်စ်မီးပွားများ၊ မီးပွားများ၊ စီးကရက်မီးခြစ်များနှင့် အပူချိန်ပြောင်းလဲမှုကို တုံ့ပြန်ရာတွင် လျှပ်စစ်အလားအလာကို ထုတ်ပေးသည့် pyroelectric effect ပစ္စည်းများကဲ့သို့သော နေ့စဥ်အသုံးပြုမှုတွင် ၎င်း၏နည်းလမ်းကို တွေ့ရှိခဲ့သည်။ ဤအကျိုးသက်ရောက်မှုကို Carl Linnaeus နှင့် Franz Aepinus တို့မှ 18 ရာစုအလယ်ပိုင်းတွင် လေ့လာခဲ့ပြီး စက်ပိုင်းဆိုင်ရာဖိစီးမှုနှင့် လျှပ်စစ်အားသွင်းမှုကြားဆက်နွယ်မှုကို တင်ပြခဲ့သော René Haüy နှင့် Antoine César Becquerel တို့မှ အသိပညာကို ရေးဆွဲခဲ့သည်။ စမ်းသပ်မှုများသည် သက်သေမပြနိုင်ပေ။
စကော့တလန်ရှိ Hunterian ပြတိုက်ရှိ Curie Compensator ရှိ piezo crystal ၏မြင်ကွင်းသည် Pierre နှင့် Jacques Curie ညီအစ်ကိုများ၏ တိုက်ရိုက် piezoelectric အကျိုးသက်ရောက်မှုကို သရုပ်ပြခြင်းဖြစ်သည်။ ၎င်းတို့၏ pyroelectricity အသိပညာနှင့် အရင်းခံပုံဆောင်ခဲဖွဲ့စည်းပုံများကို နားလည်မှုနှင့်အတူ ၎င်းတို့သည် pyroelectricity ၏ ခန့်မှန်းချက်နှင့် crystal အပြုအမူကို ခန့်မှန်းနိုင်စွမ်းကို တိုးလာစေပါသည်။ ၎င်းကို Tourmaline၊ Quartz၊ ဥဿဖရား၊ ကြံသကြားနှင့် Rochelle ဆားကဲ့သို့သော ပုံဆောင်ခဲများ၏အကျိုးသက်ရောက်မှုကို သရုပ်ပြခဲ့သည်။
ဆိုဒီယမ်နှင့် ပိုတက်စီယမ် tartrate tetrahydrate၊ နှင့် quartz နှင့် Rochelle ဆားတို့သည် piezoelectricity ကိုပြသခဲ့ပြီး ပုံသဏ္ဍာန်ပြောင်းလဲသွားသောအခါတွင် ဗို့အားတစ်ခုထုတ်ပေးရန် piezoelectric disk ကိုအသုံးပြုခဲ့သည်။ Curies သည် converse piezoelectric အကျိုးသက်ရောက်မှုကို ခန့်မှန်းခဲ့ပြီး converse effect သည် 1881 ခုနှစ်တွင် Gabriel Lippmann မှ အခြေခံအပူဒိုင်းနမစ်မူများကို သင်္ချာနည်းဖြင့် နုတ်ယူခဲ့သည်။ Curies များသည် အပြန်အလှန်အကျိုးသက်ရောက်မှုရှိကြောင်း ချက်ချင်းအတည်ပြုခဲ့ပြီး electro- ၏ လုံးဝပြောင်းပြန်လှန်နိုင်မှု၏ အရေအတွက်ဆိုင်ရာ အထောက်အထားကို ဆက်လက်ရယူခဲ့သည်။ piezoelectric crystals များတွင် elasto-mechanical ပုံပျက်ခြင်း
Pierre နှင့် Marie Curie တို့၏ ပိုလိုနီယမ်နှင့် ရေဒီယမ်ကို ရှာဖွေတွေ့ရှိမှုတွင် မရှိမဖြစ်လိုအပ်သော ကိရိယာတစ်ခုဖြစ်လာသည်အထိ piezoelectricity သည် ဓာတ်ခွဲခန်းတွင် စူးစမ်းလိုစိတ်တစ်ခုအဖြစ် တည်ရှိနေခဲ့သည်။ Woldemar Voigt's Lehrbuch der Kristallphysik (Textbook of Crystal Physics) ၏ ထုတ်ဝေမှုတွင် အဆုံးစွန်သော piezoelectricity ကိုပြသသည့် သလင်းကျောက်ပုံစံများကို စူးစမ်းဖော်ထုတ်သတ်မှတ်ရန် ၎င်းတို့၏အလုပ်ဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် piezoelectricity ပေးနိုင်သော သဘာဝပုံဆောင်ခဲအတန်းများကို ဖော်ပြထားပြီး piezoelectric စက်များကို လက်တွေ့အသုံးချရန်အတွက် tensor analysis ကို အသုံးပြုကာ piezoelectric ကိန်းသေများကို တိကျစွာသတ်မှတ်ထားသည်။
ဆိုနာ၏ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုသည် piezoelectric စက်ပစ္စည်းများတွင် ပြင်းထန်သောဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုနှင့် စိတ်ဝင်စားမှုကိုဖန်တီးပေးသည့် အောင်မြင်သောပရောဂျက်တစ်ခုဖြစ်သည်။ ဆယ်စုနှစ်များစွာကြာပြီးနောက်၊ ဤပစ္စည်းများအတွက် piezoelectric ပစ္စည်းများအသစ်နှင့် အပလီကေးရှင်းအသစ်များကို စူးစမ်းရှာဖွေတီထွင်ခဲ့သည်။ Piezoelectric စက်ပစ္စည်းများသည် စက်ကိရိယာဒီဇိုင်းကို ရိုးရှင်းစေပြီး စံချိန်တင်ကစားသမားများကို စျေးသက်သာပြီး ထိန်းသိမ်းတည်ဆောက်ရ ပိုမိုလွယ်ကူစေသည့် ကြွေရုပ်ပုံယမ်းများကဲ့သို့သော နယ်ပယ်အမျိုးမျိုးတွင် အိမ်များကို တွေ့ရှိခဲ့သည်။ Ultrasonic transducers များ၏ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုသည် အရည်များနှင့် အစိုင်အခဲများ၏ ပျစ်ခဲမှုနှင့် ပျော့ပျောင်းမှုကို လွယ်ကူစွာ တိုင်းတာနိုင်စေရန် ခွင့်ပြုခဲ့ပြီး ပစ္စည်းများ သုတေသနပြုရာတွင် ကြီးမားသော တိုးတက်မှုများကို ဖြစ်ပေါ်စေခဲ့သည်။ Ultrasonic time domain reflectometers များသည် ultrasonic pulse ကို ပစ္စည်းတစ်ခုသို့ ပေးပို့ပြီး သတ္တုနှင့် ကျောက်တုံး အရာဝတ္ထုများအတွင်း ချို့ယွင်းချက်များကို ရှာဖွေရန်၊ တည်ဆောက်ပုံဆိုင်ရာ ဘေးကင်းမှုကို ပိုမိုကောင်းမွန်စေပါသည်။
ပီဇိုလျှပ်စစ်ဆိုင်ရာ အကျိုးစီးပွားနယ်ပယ်၏ အစများကို ပီဇိုလျှပ်စစ်ပစ္စည်းအဖြစ် စီးပွားရေးအရ အသုံးချခဲ့သည့် quartz crystals မှ တီထွင်ထားသော ပစ္စည်းအသစ်များ၏ အမြတ်အစွန်း မူပိုင်ခွင့်များဖြင့် လုံခြုံခဲ့သည်။ သိပ္ပံပညာရှင်များသည် စွမ်းဆောင်ရည်မြင့်မားသောပစ္စည်းများကို ရှာဖွေခဲ့ကြပြီး ပစ္စည်းများထုတ်လုပ်ခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်များ တိုးတက်လာသော်လည်း၊ အမေရိကန်ဈေးကွက်သည် လျင်မြန်စွာကြီးထွားလာခြင်းမရှိပေ။ ဆန့်ကျင်ဘက်အားဖြင့် ဂျပန်ထုတ်လုပ်သူများသည် သတင်းအချက်အလက်များကို လျင်မြန်စွာမျှဝေကြပြီး အမေရိကန်ပြည်ထောင်စုတွင် ပီဇိုလျှပ်စစ်စက်မှုလုပ်ငန်းသည် ဂျပန်ထုတ်လုပ်သူများနှင့်မတူဘဲ တိုးတက်မှုအတွက် အပလီကေးရှင်းအသစ်များကို မျှဝေခဲ့သည်။
Piezoelectric မော်တာများ
ဒီအပိုင်းမှာတော့ ခေတ်မီနည်းပညာမှာ piezoelectricity ကို ဘယ်လိုအသုံးပြုသလဲဆိုတာကို ပြောပြပါမယ်။ အက်တမ်၏စကေးမှပုံများကိုဖြေရှင်းနိုင်သော သေးငယ်သောစကေးစကင်န်များမှ အီလက်ထရွန်နစ်ချဲ့ထွင်ထားသောဂစ်တာများနှင့် ခေတ်မီအီလက်ထရွန်နစ်ဒရမ်များအတွက် အစပျိုးမှုများအထိ၊ piezoelectricity ၏သမိုင်းကြောင်းနှင့် application အမျိုးမျိုးတွင်၎င်းကိုမည်သို့အသုံးပြုခဲ့သည်ကိုလေ့လာပါမည်။
Scanning Probe Microscopes ၏ အခြေခံပုံစံများ
Piezoelectricity သည် ပုံဆောင်ခဲများ၊ ကြွေထည်များနှင့် အရိုးနှင့် DNA ကဲ့သို့သော အစိုင်အခဲပစ္စည်းများတွင် စုပုံနေသည့် လျှပ်စစ်ဓာတ်အားဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် အသုံးချစက်ပိုင်းဆိုင်ရာဖိအားကို တုံ့ပြန်ခြင်းဖြစ်ပြီး piezoelectricity ဟူသော စကားလုံးသည် ဂရိစကားလုံး πιέζειν (piezein) မှဆင်းသက်လာပြီး “ညှစ်” သို့မဟုတ် “ဖိ” နှင့် ἤλεκτρον (ēlektron) အဓိပ္ပာယ်မှာ “ပယင်း” ဟူသော ရှေးခေတ်လျှပ်စစ်ဓာတ်အားအရင်းအမြစ်ဖြစ်သည်။
Piezoelectric မော်တာများသည် ရွေ့လျားမှုကိုဖန်တီးရန် piezoelectric effect ကိုအသုံးပြုသည့် ကိရိယာများဖြစ်သည်။ ဤအကျိုးသက်ရောက်မှုသည် ပုံဆောင်ခဲပစ္စည်းများတွင် ပြောင်းပြန် symmetry ဖြင့် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာနှင့် လျှပ်စစ်အခြေအနေများကြားရှိ လျှပ်စစ်စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ အပြန်အလှန်အကျိုးသက်ရောက်မှုဖြစ်သည်။ ပီဇိုလျှပ်စစ်အကျိုးသက်ရောက်မှုကိုပြသသည့်ပစ္စည်းများသည် ပြောင်းပြန် ပီဇိုလျှပ်စစ်အကျိုးသက်ရောက်မှုကိုလည်း ပြသသည်၊ ဆိုလိုသည်မှာ အသုံးချလျှပ်စစ်စက်ကွင်းမှထွက်ပေါ်လာသော စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ strain ၏အတွင်းပိုင်းမျိုးဆက်ဖြစ်သည့် ဖြစ်စဉ်တစ်ခုဖြစ်သည်။ တိုင်းတာနိုင်သော ပီဇိုလျှပ်စစ်ဓာတ်အား ထုတ်လုပ်သည့် ပစ္စည်းများ ဥပမာများမှာ ခဲ zirconate တိုက်တေနိတ် ပုံဆောင်ခဲများဖြစ်သည်။
piezoelectric effect ကို အသံထုတ်လုပ်ခြင်းနှင့် ထောက်လှမ်းခြင်း၊ piezoelectric inkjet ပရင့်ထုတ်ခြင်း၊ ဗို့အားမြင့်လျှပ်စစ်ထုတ်လုပ်ခြင်း၊ နာရီမီးစက်များနှင့် microbalances ကဲ့သို့သော အီလက်ထရွန်နစ်ပစ္စည်းများနှင့် ultrafine focusing optical assemblies များအတွက် ultrasonic nozzles များကို မောင်းနှင်ခြင်းကဲ့သို့သော အသုံးဝင်သော application များတွင် အသုံးချပါသည်။ ၎င်းသည် အက်တမ်၏စကေးတွင် ပုံများကိုဖြေရှင်းရန်အသုံးပြုသည့် စကင်န်စကင်န်အဏုကြည့်မှန်ဘီလူး၏အခြေခံကိုလည်း ဖန်တီးပေးသည်။
Piezoelectricity ကို ပြင်သစ်ရူပဗေဒပညာရှင် Jacques နှင့် Pierre Curie တို့က 1880 ခုနှစ်တွင် ရှာဖွေတွေ့ရှိခဲ့သည်။ Pierre နှင့် Jacques Curie ညီအစ်ကိုများ၏ တိုက်ရိုက် piezoelectric အကျိုးသက်ရောက်မှုကို သရုပ်ပြသသည့် စကော့တလန်ရှိ Hunterian ပြတိုက်တွင် piezo crystal နှင့် Curie လျော်ကြေးပေးစက်ကို မြင်တွေ့နိုင်သည်။
၎င်းတို့၏ pyroelectricity ဆိုင်ရာအသိပညာနှင့် အရင်းခံပုံဆောင်ခဲတည်ဆောက်ပုံများကို နားလည်မှုပေါင်းစပ်ခြင်းဖြင့် ကျောက်သလင်း၏အပြုအမူကို ခန့်မှန်းနိုင်စေသည့် pyroelectricity ကို ခန့်မှန်းနိုင်စေသည်။ ၎င်းကို Tourmaline၊ Quartz၊ ဥဿဖရား၊ ကြံသကြားနှင့် Rochelle ဆားကဲ့သို့သော ပုံဆောင်ခဲများ၏အကျိုးသက်ရောက်မှုကို သရုပ်ပြခဲ့သည်။ ဆိုဒီယမ်နှင့် ပိုတက်စီယမ် tartrate tetrahydrate၊ နှင့် quartz နှင့် Rochelle ဆားတို့သည် piezoelectricity ကိုပြသခဲ့ပြီး Curies မှ အလွန်ချဲ့ကားထားသော်လည်း ၎င်းကို ပုံပျက်နေသော ဗို့အားထုတ်ပေးရန်အတွက် piezoelectric disk ကို အသုံးပြုထားသည်။
၎င်းတို့သည် converse piezoelectric အကျိုးသက်ရောက်မှုကိုလည်း ခန့်မှန်းခဲ့ကြပြီး၊ ၎င်းကို 1881 ခုနှစ်တွင် Gabriel Lippmann မှ သင်္ချာနည်းဖြင့် နုတ်ယူခဲ့သည်။ Curies သည် အပြန်အလှန်အကျိုးသက်ရောက်မှုရှိကြောင်းကို ချက်ချင်းအတည်ပြုခဲ့ပြီး electro-elasto- ၏ လုံးဝပြောင်းပြန်လှန်နိုင်မှု၏ အရေအတွက် အထောက်အထားကို ဆက်လက်ရယူခဲ့သည်။ piezoelectric ပုံဆောင်ခဲများတွင် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ပုံပျက်ခြင်း
Pierre နှင့် Marie Curie တို့၏ ပိုလိုနီယမ်နှင့် ရေဒီယမ်ကို ရှာဖွေတွေ့ရှိမှုတွင် မရှိမဖြစ်လိုအပ်သော ကိရိယာတစ်ခုဖြစ်လာသည်အထိ piezoelectricity သည် ဓာတ်ခွဲခန်းတွင် စူးစမ်းလိုစိတ်တစ်ခုအဖြစ် တည်ရှိနေခဲ့သည်။ Woldemar Voigt ၏ Lehrbuch der Kristallphysik (Textbook of Crystal Physics) တွင် ပီဇိုလျှပ်စစ်ဓာတ်အားပြသသည့် ပီဇိုလျှပ်စစ်ဓာတ်ကို ပြသသည့် သလင်းကျောက်ဖွဲ့စည်းပုံများအား စူးစမ်းဖော်ထုတ်သတ်မှတ်ရန် ၎င်းတို့၏လုပ်ငန်းမှာ ပီဇိုလျှပ်စစ်ဓာတ်အား ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာနိုင်စွမ်းရှိသည့် သဘာဝကျောက်တုံးအတန်းအစားများကို ဖော်ပြထားသည့် ပီဇိုအီလက်ထရွန်းနစ်ကိန်းသေများနှင့် တိကျစွာသတ်မှတ်ထားသည်။
ယင်းကြောင့် ပထမကမ္ဘာစစ်အတွင်း တီထွင်ခဲ့သော ဆိုနာကဲ့သို့သော ပီဇိုလျှပ်စစ်ပစ္စည်းများကို လက်တွေ့အသုံးချနိုင်စေခဲ့သည်။ ပြင်သစ်တွင် Paul Langevin နှင့် ၎င်း၏လုပ်ဖော်ကိုင်ဖက်များက ultrasonic ရေငုပ်သင်္ဘောရှာဖွေရေးကိရိယာကို တီထွင်ခဲ့ကြသည်။ ဤ detector တွင် သံမဏိပြားများနှင့် ဂရုတစိုက် ကပ်ထားသော ပါးလွှာသော quartz ပုံဆောင်ခဲများဖြင့် ပြုလုပ်ထားသည့် transducer နှင့် transducer မှ ကြိမ်နှုန်းမြင့်မားသော သွေးခုန်နှုန်းကို ထုတ်လွှတ်ပြီးနောက် ပြန်လာသော ပဲ့တင်သံကို သိရှိရန် hydrophone တစ်ခု ပါဝင်ပါသည်။ အရာဝတ္တုတစ်ခုမှ ခုန်ထွက်လာသော အသံလှိုင်းသံများ ပဲ့တင်သံကြားရချိန်ကို တိုင်းတာခြင်းဖြင့် ၎င်းတို့သည် အရာဝတ္တု၏ အကွာအဝေးကို တွက်ချက်နိုင်ခဲ့သည်။ ၎င်းတို့သည် ဤဆိုနာကိုအောင်မြင်စေရန်အတွက် piezoelectricity ကိုအသုံးပြုကာ ပရောဂျက်သည် piezoelectric စက်ပစ္စည်းများတွင် ပြင်းထန်သောဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုနှင့် စိတ်ဝင်စားမှုကို ဆယ်စုနှစ်များစွာဖန်တီးခဲ့သည်။
piezoelectric ပစ္စည်းများအသစ်နှင့် အဆိုပါပစ္စည်းများအတွက် အပလီကေးရှင်းအသစ်များကို စူးစမ်းရှာဖွေတီထွင်ခဲ့ပြီး piezoelectric ကိရိယာများသည် စက်ကိရိယာဒီဇိုင်းကို ရိုးရှင်းစေပြီး ထိန်းသိမ်းရပိုမိုသက်သာပြီး ပိုမိုလွယ်ကူသော ဈေးသက်သာသော စျေးသက်သာသော စံချိန်တင်ပလေယာများအတွက် ဖန်တီးထားသည့် ကြွေဓာတ်စက်ပုံးများကဲ့သို့သော နယ်ပယ်များစွာတွင် အိမ်များကို တွေ့ရှိခဲ့သည်။ တည်ဆောက်ရန်။ Ultrasonic transducers များ၏ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုသည် အရည်များနှင့် အစိုင်အခဲများ၏ ပျစ်ခဲမှုနှင့် ပျော့ပျောင်းမှုကို လွယ်ကူစွာ တိုင်းတာနိုင်စေပြီး ပစ္စည်းများ သုတေသနတွင် ကြီးမားသော တိုးတက်မှုများကို ဖြစ်ပေါ်စေသည်။ Ultrasonic time domain reflectometers များသည် ultrasonic pulse ကို ပစ္စည်းတစ်ခုသို့ ပေးပို့ပြီး သတ္တုနှင့် ကျောက်တုံး အရာဝတ္ထုများအတွင်း ချို့ယွင်းချက်များကို ရှာဖွေရန်၊ တည်ဆောက်ပုံဆိုင်ရာ ဘေးကင်းမှုကို ပိုမိုကောင်းမွန်စေပါသည်။
ဒုတိယကမ္ဘာစစ်အတွင်း လွတ်လပ်သော သုတေသနအဖွဲ့များ သည် United
အက်တမ်စကေးဖြင့် ပုံများကို ဖြေရှင်းပါ။
Piezoelectricity သည် ပုံဆောင်ခဲများ၊ ကြွေထည်များနှင့် အရိုးနှင့် DNA ကဲ့သို့သော အစိုင်အခဲပစ္စည်းများတွင် စုပုံနေသော လျှပ်စစ်ဓာတ်အားဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် အသုံးချစက်ပိုင်းဆိုင်ရာဖိအားကို တုံ့ပြန်မှုဖြစ်ပြီး ညှစ်ရန် သို့မဟုတ် ဖိခြင်းဟု အဓိပ္ပာယ်ရသည့် ဂရိစကားလုံး 'piezein' မှ ဆင်းသက်လာခြင်းဖြစ်သည်။ ပီဇိုအီလက်ထရွန်းနစ်အကျိုးသက်ရောက်မှုသည် ပုံဆောင်ခဲများကို ပြောင်းပြန်လှန်ထားသော symmetry ဖြင့် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာနှင့် လျှပ်စစ်အခြေအနေများကြားတွင် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာနှင့် လျှပ်စစ်အခြေအနေများကြား မျဉ်းသားလျှပ်စစ်စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ အပြန်အလှန်အကျိုးသက်ရောက်မှုမှ ထွက်ပေါ်လာခြင်းဖြစ်သည်။
Piezoelectricity သည် နောက်ပြန်လှည့်နိုင်သော လုပ်ငန်းစဉ်တစ်ခုဖြစ်ပြီး piezoelectric အာနိသင်ကိုပြသသည့်ပစ္စည်းများသည် အသုံးချလျှပ်စစ်စက်ကွင်းမှထွက်ပေါ်လာသော စက်ပိုင်းဆိုင်ရာအတွင်းပိုင်းမျိုးဆက်ဖြစ်သည့် reverse piezoelectric effect ကိုပြသသည်။ ယင်း၏နမူနာများတွင် ၎င်းတို့၏တည်ငြိမ်ဖွဲ့စည်းပုံသည် ၎င်း၏မူလအတိုင်းအတာမှ ပုံပျက်သွားသောအခါ တိုင်းတာနိုင်သော piezoelectricity ကိုထုတ်ပေးသည့် ခဲ zirconate titanate crystals များပါဝင်သည်။ အပြန်အလှန်အားဖြင့်၊ ပုံဆောင်ခဲများသည် ပြင်ပလျှပ်စစ်စက်ကွင်းကို အသုံးချသောအခါ၊ ပုံဆောင်ခဲများသည် ပြောင်းပြန် piezoelectric effect ဟုခေါ်ပြီး အာထရာဆောင်းလှိုင်းများထုတ်လုပ်ရာတွင် အသုံးပြုသောအခါတွင် ၎င်းတို့၏တည်ငြိမ်သောအတိုင်းအတာကို ပြောင်းလဲစေသည်။
ပြင်သစ်ရူပဗေဒပညာရှင် Jacques နှင့် Pierre Curie တို့သည် 1880 တွင် piezoelectricity ကိုရှာဖွေတွေ့ရှိခဲ့သည်။ piezoelectric effect ကို အသံထုတ်လုပ်ခြင်းနှင့် ထောက်လှမ်းခြင်း၊ piezoelectric inkjet ပုံနှိပ်ခြင်း၊ ဗို့အားမြင့်လျှပ်စစ်ဓာတ်အားထုတ်လုပ်ခြင်း၊ နာရီမီးစက်များနှင့် အီလက်ထရွန်နစ်ပစ္စည်းများကဲ့သို့သော အသုံးဝင်သောအပလီကေးရှင်းများအတွက် အသုံးချခဲ့သည်။ microbalances နှင့် ultrasonic nozzles များကိုမောင်းနှင်ပါ။ ၎င်းသည် အက်တမ်၏စကေးတွင် ပုံများကိုဖြေရှင်းရန်အသုံးပြုသည့် စကင်န်စကင်န်အဏုကြည့်မှန်ဘီလူး၏အခြေခံကိုလည်း ဖန်တီးပေးသည်။
Piezoelectricity ကို ဟင်းချက်ချက်နှင့် အပူပေးကိရိယာများ၊ မီးတုတ်များ၊ စီးကရက်မီးခြစ်များနှင့် အခြားအရာများတွင် ဓာတ်ငွေ့ကို လောင်ကျွမ်းစေရန် မီးပွားများထုတ်ပေးခြင်းကဲ့သို့သော နေ့စဉ်အသုံးအဆောင်များတွင်လည်း အသုံးပြုပါသည်။ အပူချိန်ပြောင်းလဲမှုကို တုံ့ပြန်သည့်အနေဖြင့် လျှပ်စစ်အလားအလာကို ထုတ်ပေးသည့် pyroelectric effect ကို 18 ရာစုအလယ်ပိုင်းတွင် Carl Linnaeus နှင့် Franz Aepinus တို့က လေ့လာခဲ့သည်။ René Haüy နှင့် Antoine César Becquerel တို့၏ အသိပညာကို ရေးဆွဲကာ ၎င်းတို့သည် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဖိစီးမှုနှင့် လျှပ်စစ်အားသွင်းမှုကြား ဆက်စပ်မှုကို တင်ပြခဲ့သော်လည်း ၎င်းတို့၏ စမ်းသပ်မှုများသည် ခိုင်လုံမှုမရှိကြောင်း သက်သေပြခဲ့သည်။
Glasgow ရှိ Hunterian ပြတိုက်သို့ လာရောက်လည်ပတ်သူများသည် Pierre နှင့် Jacques Curie ညီအစ်ကိုများ၏ တိုက်ရိုက် piezoelectric effect ကို သရုပ်ပြထားသည့် piezo crystal Curie လျော်ကြေးငွေကို ကြည့်ရှုနိုင်သည်။ ၎င်းတို့၏ pyroelectricity အသိပညာနှင့် အရင်းခံပုံဆောင်ခဲဖွဲ့စည်းပုံများကို နားလည်မှုနှင့်အတူ ၎င်းတို့သည် pyroelectricity ၏ ခန့်မှန်းချက်နှင့် crystal အပြုအမူကို ခန့်မှန်းနိုင်စွမ်းကို တိုးလာစေပါသည်။ ၎င်းကို Tourmaline၊ Quartz၊ ဥဿဖရား၊ ကြံသကြားနှင့် Rochelle ဆားကဲ့သို့သော ပုံဆောင်ခဲများ၏အကျိုးသက်ရောက်မှုကို သရုပ်ပြခဲ့သည်။ ဆိုဒီယမ်နှင့် ပိုတက်စီယမ် tartrate tetrahydrate၊ နှင့် quartz နှင့် Rochelle ဆားတို့သည် piezoelectricity ကိုပြသခဲ့ပြီး၊ ပုံသဏ္ဍာန်ပြောင်းလဲမှုသည် အလွန်ချဲ့ကားသော်လည်း ပုံပျက်နေသော piezoelectric disk သည် ဗို့အားကိုထုတ်ပေးပါသည်။ Curies သည် converse piezoelectric အကျိုးသက်ရောက်မှုကို ခန့်မှန်းနိုင်ခဲ့ပြီး အပြန်အလှန်အကျိုးသက်ရောက်မှုကို 1881 ခုနှစ်တွင် Gabriel Lippmann မှ အခြေခံအပူဒိုင်းနမစ်အခြေခံမူများမှ သင်္ချာနည်းဖြင့် နုတ်ယူခဲ့သည်။
Curies သည် အပြန်အလှန်အကျိုးသက်ရောက်မှုရှိကြောင်း ချက်ချင်းအတည်ပြုခဲ့ပြီး piezoelectric crystals များတွင် electro-elasto-mechanical ပုံပျက်ခြင်း၏ ပြီးပြည့်စုံသော နောက်ပြန်လှည့်မှုဆိုင်ရာ အရေအတွက် အထောက်အထားကို ဆက်လက်ရယူခဲ့သည်။ ဆယ်စုနှစ်များစွာတိုင်တိုင် ပီဇိုလျှပ်စစ်ဓာတ်အား ဓာတ်ခွဲခန်းတွင် စူးစမ်းလိုစိတ်ရှိနေဆဲဖြစ်သော်လည်း Pierre နှင့် Marie Curie တို့၏ ပိုလိုနီယမ်နှင့် ရေဒီယမ်တို့ကို ရှာဖွေတွေ့ရှိမှုတွင် အရေးကြီးသောကိရိယာတစ်ခုဖြစ်သည်။ Woldemar Voigt's Lehrbuch der Kristallphysik (Textbook of Crystal Physics) ၏ ထုတ်ဝေမှုတွင် အဆုံးစွန်သော piezoelectricity ကိုပြသသည့် သလင်းကျောက်ဖွဲ့စည်းပုံများအား စူးစမ်းဖော်ထုတ်သတ်မှတ်ရန် ၎င်းတို့၏အလုပ်ဖြစ်သည်။
အီလက်ထရွန်းနစ် ချဲ့ထွင်ထားသော ဂစ်တာများ ထုတ်ယူမှုများ
Piezoelectric မော်တာများသည် လျှပ်စစ်စွမ်းအင်ကို စက်စွမ်းအင်အဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲရန် piezoelectric effect ကိုအသုံးပြုသည့် လျှပ်စစ်မော်တာများဖြစ်သည်။ ပီဇိုအီလက်ထရွန်းနစ်အကျိုးသက်ရောက်မှုသည် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာဖိစီးမှုဒဏ်ခံရသည့်အခါ အချို့သောပစ္စည်းများ၏လျှပ်စစ်ဓာတ်အားထုတ်ပေးနိုင်စွမ်းဖြစ်သည်။ Piezoelectric မော်တာများကို နာရီများနှင့် နာရီများကဲ့သို့ သေးငယ်သော ကိရိယာများကို ပါဝါပေးရာမှ စက်ရုပ်များနှင့် ဆေးဘက်ဆိုင်ရာ ကိရိယာများကဲ့သို့ ကြီးမားသော စက်များကို ပါဝါပေးသည်အထိ အသုံးပြုသည်။
Piezoelectric မော်တာများကို အီလက်ထရွန်းနစ်ဖြင့် ချဲ့ထွင်ထားသော ဂစ်တာများတွင် အသုံးပြုပါသည်။ ဤပစ်ကပ်များသည် ဂစ်တာကြိုးများ၏တုန်ခါမှုကို လျှပ်စစ်အချက်ပြမှုအဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲရန် piezoelectric effect ကိုအသုံးပြုသည်။ ထို့နောက် ဤအချက်ပြမှုကို အသံချဲ့ထွင်ပြီး ဂစ်တာသံကိုထုတ်ပေးသည့် အသံချဲ့စက်တစ်ခုထံ ပေးပို့သည်။ Piezoelectric ပစ်ကပ်များကို ခေတ်မီ အီလက်ထရွန်းနစ်ဒရမ်များတွင်လည်း အသုံးပြုကြပြီး ဒရမ်ခေါင်းများ၏ တုန်ခါမှုကို ထောက်လှမ်းကာ ၎င်းတို့အား လျှပ်စစ်အချက်ပြမှုအဖြစ် ပြောင်းလဲရန် အသုံးပြုကြသည်။
ပီဇိုအီလက်ထရွန်းနစ်မော်တာများကို မျက်နှာပြင်တစ်ခုအနှံ့ သေးငယ်သောစုံစမ်းစစ်ဆေးမှုကို ရွှေ့ရန် piezoelectric effect ကိုအသုံးပြုသည့် စကင်န်စကင်န်အဏုကြည့်ကိရိယာများကိုလည်း အသုံးပြုပါသည်။ ၎င်းသည် အဏုကြည့်မှန်ဘီလူးအား အက်တမ်၏စကေးဖြင့် ပုံများကို ဖြေရှင်းနိုင်စေပါသည်။ Piezoelectric မော်တာများကို inkjet ပရင်တာများတွင်လည်း အသုံးပြုကြပြီး ပရင့်ခေါင်းကို စာမျက်နှာတလျှောက် အပြန်ပြန်အလှန်လှန် ရွှေ့ရန် အသုံးပြုကြသည်။
Piezoelectric မော်တာများကို ဆေးဘက်ဆိုင်ရာကိရိယာများ၊ မော်တော်ယာဥ်အစိတ်အပိုင်းများနှင့် လူသုံးအီလက်ထရွန်းနစ်ပစ္စည်းများ အပါအဝင် အခြားအသုံးချပရိုဂရမ်များစွာတွင် အသုံးပြုပါသည်။ ၎င်းတို့ကို တိကျသော အစိတ်အပိုင်းများ ထုတ်လုပ်ရာတွင် နှင့် ရှုပ်ထွေးသော အစိတ်အပိုင်းများ တပ်ဆင်ခြင်း ကဲ့သို့သော စက်မှုလုပ်ငန်းခွင်များတွင်လည်း အသုံးပြုကြသည်။ piezoelectric effect ကို ဆေးဘက်ဆိုင်ရာပုံရိပ်ဖော်ခြင်းနှင့် ပစ္စည်းများတွင် ချို့ယွင်းချက်ရှာဖွေရာတွင် အသုံးပြုသည့် အာထရာဆောင်းလှိုင်းများထုတ်လုပ်ရာတွင်လည်း အသုံးပြုပါသည်။
ယေဘူယျအားဖြင့်၊ စက်ပစ္စည်းငယ်များကို ပါဝါသွင်းခြင်းမှ ပိုမိုကြီးမားသော စက်များကို ပါဝါပေးသည့်အထိ ကျယ်ပြန့်သော applications များတွင် အသုံးပြုပါသည်။ ၎င်းတို့ကို အီလက်ထရွန်းနစ် ချဲ့ထွင်ထားသော ဂစ်တာများ၊ ခေတ်မီ အီလက်ထရွန်နစ် ဒရမ်များ၊ စကင်န်ဖတ် အဏုကြည့်ကိရိယာများ၊ အိုင်ဂျတ်ပရင်တာများ၊ ဆေးဘက်ဆိုင်ရာ ကိရိယာများ၊ မော်တော်ယာဥ် အစိတ်အပိုင်းများနှင့် လူသုံး အီလက်ထရွန်နစ် ပစ္စည်းများတွင် အသုံးပြုပါသည်။ piezoelectric effect ကို အာထရာဆောင်း လှိုင်းများ ထုတ်လုပ်မှု နှင့် ပစ္စည်းများ ၏ ချို့ယွင်းချက် များကို ရှာဖွေ ရာတွင်လည်း အသုံးပြု သည် ။
ခေတ်မီအီလက်ထရွန်နစ်ဒရမ်များကို အစပျိုးသည်။
Piezoelectricity သည် ပုံဆောင်ခဲများ၊ ကြွေထည်များနှင့် အရိုးနှင့် DNA ကဲ့သို့သော အစိုင်အခဲပစ္စည်းများတွင် စုပုံနေသော လျှပ်စစ်ဓာတ်အားဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာဖိအားကို အသုံးချရန်အတွက် ဤပစ္စည်းများ၏ တုံ့ပြန်မှုဖြစ်သည်။ piezoelectricity ဟူသော စကားလုံးသည် ဂရိစကားလုံး "piezein" မှ ဆင်းသက်လာပြီး "ညှစ်ရန် သို့မဟုတ် ဖိခြင်း" ဟု အဓိပ္ပါယ်ရပြီး "အီလက်ထရွန်" ဟူသော စကားလုံးမှာ "ပယင်း" ဟူသော ရှေးခေတ်လျှပ်စစ်ဓာတ်၏ အရင်းအမြစ်ဖြစ်သည်။
Piezoelectric မော်တာများသည် ရွေ့လျားမှုကိုဖန်တီးရန် piezoelectric effect ကိုအသုံးပြုသည့် ကိရိယာများဖြစ်သည်။ ဤအကျိုးသက်ရောက်မှုသည် ပုံဆောင်ခဲပစ္စည်းများ၏ ပြောင်းပြန် symmetry ဖြင့် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာနှင့် လျှပ်စစ်အခြေအနေများကြားရှိ လျှပ်စစ်စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ အပြန်အလှန်အကျိုးသက်ရောက်မှုမှ ထွက်ပေါ်လာခြင်းဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် နောက်ပြန်လှည့်နိုင်သော လုပ်ငန်းစဉ်ဖြစ်သည်၊ ဆိုလိုသည်မှာ ပီဇိုအီလက်ထရွန်းနစ်အကျိုးသက်ရောက်မှုကို ပြသသည့်ပစ္စည်းများသည် အသုံးချလျှပ်စစ်စက်ကွင်းမှထွက်ပေါ်လာသည့် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာအတွင်းပိုင်းမျိုးဆက်ဖြစ်သည့် ပြောင်းပြန် piezoelectric အကျိုးသက်ရောက်မှုကိုလည်း ပြသသည်။ ယင်း၏ဥပမာတစ်ခုသည် ၎င်း၏မူရင်းအတိုင်းအတာမှ ပုံသဏ္ဍာန်ပြောင်းလဲသွားသောအခါ တိုင်းတာနိုင်သော piezoelectricity ကိုထုတ်ပေးသည့် ခဲ zirconate titanate crystal များဖြစ်သည်။ ဆန့်ကျင်ဘက်အားဖြင့် ပြင်ပလျှပ်စစ်စက်ကွင်းကို အသုံးချသောအခါ၊ ပုံဆောင်ခဲများသည် ၎င်းတို့၏ တည်ငြိမ်သောအတိုင်းအတာကို ပြောင်းလဲကာ အာထရာဆောင်းလှိုင်းများကို ထုတ်ပေးသည်။
Piezoelectric မော်တာများကို နေ့စဉ်အသုံးပြုမှုအမျိုးမျိုးတွင် အသုံးပြုကြသည်၊
• ချက်ပြုတ်ခြင်းနှင့် အပူပေးစက်များတွင် ဓာတ်ငွေ့လောင်ကျွမ်းစေရန် မီးပွားများထုတ်ပေးခြင်း။
• မီးခိုးများ၊ စီးကရက်မီးခြစ်များနှင့် pyroelectric အကျိုးသက်ရောက်မှုပစ္စည်းများ
• အပူချိန်ပြောင်းလဲမှုကို တုံ့ပြန်ရန်အတွက် လျှပ်စစ်အလားအလာကို ထုတ်ပေးခြင်း။
• အသံထုတ်လုပ်မှုနှင့် ထောက်လှမ်းခြင်း။
• Piezoelectric inkjet ပုံနှိပ်ခြင်း။
• ဗို့အားမြင့်လျှပ်စစ်ထုတ်လုပ်ခြင်း။
• နာရီမီးစက်နှင့် အီလက်ထရွန်နစ်ပစ္စည်းများ
• Microbalances
• ultrasonic nozzle များနှင့် ultrafine focusing optical assemblies များကို မောင်းနှင်ပါ။
• စကင်န်ဖတ်ရန် အဏုကြည့်မှန်ဘီလူးများ၏ အခြေခံကို ဖန်တီးသည်။
• အက်တမ်များ၏ အတိုင်းအတာဖြင့် ပုံများကို ဖြေရှင်းပါ။
• အီလက်ထရွန်းနစ်ဖြင့် ချဲ့ထားသော ဂစ်တာများကို ထုတ်ယူပါ။
• ခေတ်မီအီလက်ထရွန်နစ်ဒရမ်များကို အစပျိုးသည်။
Piezoelectric Transducers များ၏ လျှပ်စစ်စက်ပိုင်းဆိုင်ရာပုံစံ
ဤကဏ္ဍတွင်၊ piezoelectric transducers များ၏ electromechanical modeling ကို လေ့လာပါမည်။ ပီဇိုလျှပ်စစ်ဓာတ်အား ရှာဖွေတွေ့ရှိမှုသမိုင်း၊ ၎င်း၏တည်ရှိမှုကို သက်သေပြခဲ့သော စမ်းသပ်မှုများနှင့် ပီဇိုလျှပ်စစ်ကိရိယာများနှင့် ပစ္စည်းများ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုတို့ကို ကြည့်ရှုပါမည်။ ပြင်သစ်ရူပဗေဒပညာရှင် Pierre နှင့် Jacques Curie ၊ Carl Linnaeus နှင့် Franz Aepinus ၊ Rene Hauy နှင့် Antoine Cesar Becquerel ၊ Gabriel Lippmann နှင့် Woldemar Voigt တို့၏ ပံ့ပိုးကူညီမှုများကိုလည်း ဆွေးနွေးပါမည်။
ပြင်သစ်ရူပဗေဒပညာရှင် Pierre နှင့် Jacques Curie
Piezoelectricity သည် ပုံဆောင်ခဲများ၊ ကြွေထည်များနှင့် အရိုးနှင့် DNA ကဲ့သို့သော ဇီဝဒြပ်ပစ္စည်းများကဲ့သို့ အချို့သော အစိုင်အခဲပစ္စည်းများတွင် လျှပ်စစ်ဓာတ်အား စုပုံနေသည့် လျှပ်စစ်ဖြစ်စဉ်တစ်ခုဖြစ်သည်။ အသုံးချစက်ပိုင်းဆိုင်ရာဖိအားကို တုံ့ပြန်ရန်အတွက် ဤအားသွင်းမှုကို ထုတ်ပေးပါသည်။ 'piezoelectricity' ဟူသော စကားလုံးသည် ဂရိစကားလုံး 'piezein' မှ ဆင်းသက်လာပြီး 'ညှစ်ရန် သို့မဟုတ် ဖိခြင်း' ဟု အဓိပ္ပာယ်ရပြီး 'အီလက်ထရွန်'၊ 'ပယင်း' ဟု အဓိပ္ပာယ်ရသည့် ရှေးခေတ် လျှပ်စစ်ဓာတ်အား အရင်းအမြစ်တစ်ခု ဖြစ်သည်။
ပီဇိုအီလက်ထရွန်းနစ်အကျိုးသက်ရောက်မှုသည် ပြောင်းပြန် symmetry ရှိသော ပစ္စည်းများတွင် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာနှင့် လျှပ်စစ်ဆိုင်ရာ အခြေအနေများကြားတွင် မျဉ်းနား အီလက်ထရွန်းနစ် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ အပြန်အလှန်သက်ရောက်မှုမှ ထွက်ပေါ်လာသည်။ ဤအကျိုးသက်ရောက်မှုသည် ပြောင်းပြန်ဖြစ်သည်၊ ဆိုလိုသည်မှာ piezoelectric အာနိသင်ကိုပြသသည့်ပစ္စည်းများသည် အသုံးချလျှပ်စစ်စက်ကွင်းကိုတုံ့ပြန်ရန်အတွက် အတွင်းပိုင်းထုတ်လုပ်သည့်စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ strain ကိုထုတ်လုပ်သည့် reverse piezoelectric effect ကိုပြသသည်ဟု ဆိုလိုသည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ ခဲ zirconate titanate ပုံဆောင်ခဲများသည် ၎င်းတို့၏ တည်ငြိမ်ဖွဲ့စည်းပုံသည် ၎င်း၏မူလအတိုင်းအတာမှ ပုံပျက်သွားသောအခါ တိုင်းတာနိုင်သော piezoelectricity ကို ထုတ်ပေးပါသည်။ ဆန့်ကျင်ဘက်အားဖြင့် ပြင်ပလျှပ်စစ်စက်ကွင်းကို အသုံးချသောအခါ၊ ပုံဆောင်ခဲများသည် ၎င်းတို့၏ တည်ငြိမ်သောအတိုင်းအတာကို ပြောင်းလဲကာ ပြောင်းပြန် piezoelectric အကျိုးသက်ရောက်မှုဟု သိကြသည့် လုပ်ငန်းစဉ်တွင် အာထရာဆောင်းလှိုင်းများကို ထုတ်ပေးသည်။
1880 ခုနှစ်တွင် ပြင်သစ်ရူပဗေဒပညာရှင် Pierre နှင့် Jacques Curie တို့သည် piezoelectric အကျိုးသက်ရောက်မှုကို ရှာဖွေတွေ့ရှိခဲ့ပြီး အသံထုတ်လုပ်ခြင်းနှင့် ရှာဖွေတွေ့ရှိခြင်း၊ piezoelectric inkjet ပုံနှိပ်ခြင်း၊ ဗို့အားမြင့်လျှပ်စစ်ဓာတ်အားထုတ်လုပ်ခြင်း၊ နာရီမီးစက်များနှင့် အီလက်ထရွန်းနစ်ပစ္စည်းများအပါအဝင် အသုံးဝင်သောအသုံးချပရိုဂရမ်များစွာအတွက် အသုံးချခဲ့သည်။ microbalances နှင့် ultrafine focusing optical assemblies အတွက် ultrasonic nozzles များကဲ့သို့သော ကိရိယာများ။ ၎င်းသည် အက်တမ်၏စကေးဖြင့် ပုံများကို ဖြေရှင်းပေးနိုင်သည့် ထောက်လှမ်းအဏုကြည့်မှန်ဘီလူးများကို စကင်န်ဖတ်ခြင်းအတွက် အခြေခံလည်းဖြစ်သည်။ Piezoelectricity ကို အီလက်ထရွန်နစ် ချဲ့ထွင်ထားသော ဂစ်တာများနှင့် ခေတ်မီ အီလက်ထရွန်နစ် ဒရမ်များအတွက် အီလက်ထရွန်းနစ် အသံချဲ့စက်များအတွက် ပစ်ကပ်များတွင်လည်း အသုံးပြုပါသည်။
Piezoelectricity သည် ဟင်းချက်ခြင်းနှင့် အပူပေးကိရိယာများ၊ မီးရှူးများ၊ စီးကရက်မီးခြစ်များနှင့် အခြားအရာများတွင် ဂက်စ်မီးပွားများ လောင်ကျွမ်းစေရန် မီးပွားများထုတ်ပေးခြင်းကဲ့သို့သော နေ့စဉ်အသုံးပြုမှုများကိုလည်း တွေ့ရှိပါသည်။ အပူချိန်ပြောင်းလဲမှုကို တုံ့ပြန်ရန်အတွက် ပစ္စည်းတစ်ခုက လျှပ်စစ်အလားအလာကို ထုတ်ပေးသည့် pyroelectric effect ကို 18 ရာစုအလယ်ပိုင်းတွင် Carl Linnaeus နှင့် Franz Aepinus မှ လေ့လာခဲ့ပြီး René Hauy နှင့် Antoine César Becquerel တို့ကြားတွင် ဆက်ဆံရေးကို ပုံဖော်ထားသည့် အသိပညာကို ရေးဆွဲခဲ့သည်။ ၎င်းတို့၏ စမ်းသပ်ချက်များအရ မခိုင်လုံသော်လည်း စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဖိအားနှင့် လျှပ်စစ်အားသွင်းမှု
၎င်းတို့၏ အရင်းခံပုံဆောင်ခဲဖွဲ့စည်းပုံများကို နားလည်မှုဖြင့် pyroelectricity အသိပညာကို ပေါင်းစပ်ခြင်းဖြင့်၊ Curies များသည် pyroelectricity ကို ခန့်မှန်းခြင်းနှင့် crystals များ၏ အပြုအမူကို ခန့်မှန်းနိုင်ခဲ့သည်။ ၎င်းကို Tourmaline၊ Quartz၊ ဥဿဖရား၊ ကြံသကြားနှင့် Rochelle ဆားကဲ့သို့သော ပုံဆောင်ခဲများ၏အကျိုးသက်ရောက်မှုကို သရုပ်ပြခဲ့သည်။ ဆိုဒီယမ်ပိုတက်စီယမ် tartrate tetrahydrate နှင့် quartz တို့သည် piezoelectricity ကိုပြသသည်။ Curies ၏သရုပ်ပြမှုတွင် ၎င်းသည် အလွန်ချဲ့ကားဖော်ပြသော်လည်း ပုံသဏ္ဍာန်ပျက်သွားသောအခါ piezoelectric disk သည် ဗို့အားကိုထုတ်ပေးသည်။ ၎င်းတို့သည် 1881 ခုနှစ်တွင် Gabriel Lippmann ၏ အခြေခံ သာမိုဒိုင်းနမစ် နိယာမများမှ သင်္ချာနည်းဖြင့် အပြန်အလှန် ပီဇိုလျှပ်စစ်အကျိုးသက်ရောက်မှုကို ခန့်မှန်းနိုင်ခဲ့သည်။
Curies သည် အပြန်အလှန်အကျိုးသက်ရောက်မှုရှိကြောင်း ချက်ချင်းအတည်ပြုခဲ့ပြီး piezoelectric crystals များတွင် electro-elasto-mechanical ပုံပျက်ခြင်း၏ ပြီးပြည့်စုံသော နောက်ပြန်လှည့်မှုဆိုင်ရာ အရေအတွက် အထောက်အထားကို ဆက်လက်ရယူခဲ့သည်။ နောက်ပိုင်းဆယ်စုနှစ်များအတွင်း Pierre နှင့် Marie Curie တို့၏ ပိုလိုနီယမ်နှင့် ရေဒီယမ်ကို ရှာဖွေတွေ့ရှိမှုတွင် မရှိမဖြစ်လိုအပ်သည့် ကိရိယာတစ်ခုဖြစ်လာသည်အထိ ပီဇိုလျှပ်စစ်ဓာတ်အား ဓာတ်ခွဲခန်းတွင် စူးစမ်းလိုစိတ်တစ်ခုအဖြစ် ဆက်လက်တည်ရှိနေခဲ့သည်။ Woldemar Voigt ၏ 'Lehrbuch der Kristallphysik' (Textbook of Crystal Physics) ထုတ်ဝေမှုတွင် အဆုံးစွန်သော piezoelectricity ကိုပြသသည့် သလင်းကျောက်ဖွဲ့စည်းပုံများကို စူးစမ်းဖော်ထုတ်သတ်မှတ်ရန် ၎င်းတို့၏အလုပ်ဖြစ်သည်။
စမ်းသပ်မှုများ မပါဝင်ကြောင်း သက်သေပြခဲ့သည်။
Piezoelectricity သည် ပုံဆောင်ခဲများ၊ ကြွေထည်များနှင့် အရိုးနှင့် DNA ကဲ့သို့သော ဇီဝဒြပ်ပစ္စည်းများကဲ့သို့ အချို့သော အစိုင်အခဲပစ္စည်းများတွင် လျှပ်စစ်ဓာတ်အား စုပုံနေသည့် လျှပ်စစ်ဖြစ်စဉ်တစ်ခုဖြစ်သည်။ အသုံးချစက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဖိစီးမှုကို တုံ့ပြန်မှုဖြစ်ပြီး 'ပီဇိုလျှပ်စစ်' ဟူသော စကားလုံးသည် 'ညှစ်ရန် သို့မဟုတ် ဖိခြင်း' ဟု အဓိပ္ပာယ်ရသော ဂရိစကား 'ပီဇီး' မှ ဆင်းသက်လာပြီး 'လက်ထရွန်'၊ 'ပယင်း' ဟု အဓိပ္ပာယ်ရသည့် ရှေးခေတ်လျှပ်စစ်ဓာတ်အား အရင်းအမြစ်ဖြစ်သည်။
ပီဇိုအီလက်ထရွန်းနစ်အကျိုးသက်ရောက်မှုသည် ပုံဆောင်ခဲပစ္စည်းများ၏ စက်နှင့်လျှပ်စစ်အခြေအနေများကြား မျဉ်းပြောင်းပြန်လျှပ်စစ်စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ အပြန်အလှန်သက်ရောက်မှုမှ ထွက်ပေါ်လာသည်။ ၎င်းသည် နောက်ပြန်လှည့်နိုင်သော လုပ်ငန်းစဉ်တစ်ခုဖြစ်သည်။ ပီဇိုအီလက်ထရွန်းနစ်အကျိုးသက်ရောက်မှုကိုပြသသည့်ပစ္စည်းများသည် အသုံးချလျှပ်စစ်စက်ကွင်းမှထွက်ပေါ်လာသော စက်ပိုင်းဆိုင်ရာအတွင်းပိုင်းမျိုးဆက်ဖြစ်သည့် ပြောင်းပြန် piezoelectric အကျိုးသက်ရောက်မှုကိုလည်းပြသသည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ ခဲ zirconate titanate ပုံဆောင်ခဲများသည် ၎င်းတို့၏ တည်ငြိမ်ဖွဲ့စည်းပုံသည် ၎င်း၏မူလအတိုင်းအတာမှ ပုံပျက်သွားသောအခါ တိုင်းတာနိုင်သော piezoelectricity ကို ထုတ်ပေးပါသည်။ အပြန်အလှန်အားဖြင့်၊ အာထရာဆောင်းလှိုင်းများထုတ်လုပ်ရာတွင်အသုံးပြုသည့် inverse piezoelectric effect ဟုခေါ်သော ပြင်ပလျှပ်စစ်စက်ကွင်းကို အသုံးပြုသောအခါတွင် crystal များသည် ၎င်းတို့၏တည်ငြိမ်သောအတိုင်းအတာကို ပြောင်းလဲနိုင်သည်။
ပြင်သစ်ရူပဗေဒပညာရှင် Pierre နှင့် Jacques Curie တို့သည် 1880 ခုနှစ်တွင် piezoelectricity ကိုရှာဖွေတွေ့ရှိခဲ့သည်။ အသံထုတ်လုပ်ခြင်းနှင့် ရှာဖွေတွေ့ရှိခြင်း၊ piezoelectric inkjet ပုံနှိပ်ခြင်း၊ ဗို့အားမြင့်လျှပ်စစ်ဓာတ်ထုတ်လုပ်ခြင်း၊ နာရီမီးစက်များနှင့် microbalances ကဲ့သို့သော အီလက်ထရွန်နစ်ကိရိယာများအပါအဝင် အသုံးဝင်သောအပလီကေးရှင်းများအတွက် အသုံးချခဲ့သည်။ ၊ ultrasonic နော်ဇယ်များကို မောင်းနှင်ပါ၊ နှင့် အလွန်ကောင်းမွန်သော အာရုံစူးစိုက်မှုရှိသော optical assemblies များကို မောင်းနှင်ပါ။ ၎င်းသည် အက်တမ်၏စကေးပေါ်ရှိ ပုံများကို ဖြေရှင်းပေးနိုင်သည့် စကင်န်စကင်န် အဏုကြည့်မှန်ဘီလူး၏ အခြေခံကိုလည်း ဖန်တီးပေးသည်။ Piezoelectricity ကို အီလက်ထရွန်နစ် ချဲ့ထွင်ထားသော ဂစ်တာများအတွက် ပစ်ကပ်များတွင်လည်း အသုံးပြုကြပြီး ခေတ်မီ အီလက်ထရွန်နစ် ဒရမ်များအတွက် အစပျိုးမှုများလည်း အသုံးပြုပါသည်။
Piezoelectricity သည် ဟင်းချက်ခြင်းနှင့် အပူပေးကိရိယာများ၊ မီးတုတ်များ၊ စီးကရက်မီးခြစ်များနှင့် အခြားအရာများတွင် ဂက်စ်မီးပွားများ လောင်ကျွမ်းစေရန် မီးပွားများဖန်တီးရာတွင် နေ့စဉ်အသုံးပြုသည်ကို တွေ့ရှိရသည်။ အပူချိန်ပြောင်းလဲမှုကို တုံ့ပြန်ရန်အတွက် ပစ္စည်းတစ်ခုက လျှပ်စစ်အလားအလာကို ထုတ်ပေးသည့် pyroelectric effect ကို 18 ရာစုအလယ်ပိုင်းတွင် Carl Linnaeus နှင့် Franz Aepinus မှ လေ့လာခဲ့ပြီး René Hauy နှင့် Antoine César Becquerel တို့၏ အသိပညာကို ရေးဆွဲခဲ့သည်။ mechanical stress နှင့် electric charge အကြား။ စမ်းသပ်မှုများသည် မခိုင်လုံကြောင်း သက်သေပြခဲ့သည်။
pyroelectricity ၏ အသိပညာနှင့် အရင်းခံ ပုံဆောင်ခဲ တည်ဆောက်ပုံများကို နားလည်ခြင်းသည် pyroelectricity ၏ ခန့်မှန်းချက်နှင့် crystals များ၏ အပြုအမူကို ခန့်မှန်းနိုင်စွမ်းကို တိုးလာစေပါသည်။ ၎င်းကို Tourmaline၊ Quartz၊ ဥဿဖရား၊ ကြံသကြားနှင့် Rochelle ဆားကဲ့သို့သော ပုံဆောင်ခဲများ၏အကျိုးသက်ရောက်မှုကို သရုပ်ပြခဲ့သည်။ ဆိုဒီယမ်ပိုတက်စီယမ် tartrate tetrahydrate နှင့် quartz တို့သည် piezoelectricity ကိုပြသခဲ့ပြီး ပုံပျက်သွားသောအခါ ဗို့အားတစ်ခုထုတ်ပေးရန်အတွက် piezoelectric disk ကိုအသုံးပြုခဲ့သည်။ Curies ၏တိုက်ရိုက် piezoelectric အကျိုးသက်ရောက်မှု၏သရုပ်ပြမှုတွင်၎င်းသည်အလွန်ချဲ့ကားခဲ့သည်။
Pierre နှင့် Jacques Curie ညီအစ်ကိုများသည် converse piezoelectric အကျိုးသက်ရောက်မှုကို ဟောကိန်းထုတ်ခဲ့ပြီး အပြန်အလှန်အကျိုးသက်ရောက်မှုကို 1881 ခုနှစ်တွင် Gabriel Lippmann မှ သင်္ချာနည်းဖြင့် နုတ်ယူခဲ့သည်။ Curies သည် အပြန်အလှန်အကျိုးသက်ရောက်မှုရှိကြောင်း ချက်ချင်းအတည်ပြုခဲ့ပြီး ပြီးပြည့်စုံသော အရေအတွက်အထောက်အထားကို ဆက်လက်ရယူခဲ့သည်။ piezoelectric crystals များတွင် electro-elasto-mechanical ပုံပျက်ခြင်း၏ နောက်ပြန်လှည့်မှု။
ဆယ်စုနှစ်များစွာတိုင်တိုင် ပီဇိုလျှပ်စစ်ဓာတ်အား ဓာတ်ခွဲခန်းတွင် စူးစမ်းလိုစိတ်ရှိနေဆဲဖြစ်သော်လည်း Pierre နှင့် Marie Curie တို့၏ ပိုလိုနီယမ်နှင့် ရေဒီယမ်တို့ကို ရှာဖွေတွေ့ရှိမှုတွင် အရေးကြီးသောကိရိယာတစ်ခုဖြစ်သည်။ Woldemar Voigt's Lehrbuch der Kristallphysik (Textbook of Crystal Physics) ၏ ထုတ်ဝေမှုတွင် အဆုံးစွန်သော piezoelectricity ကိုပြသသည့် သလင်းကျောက်ပုံစံများကို စူးစမ်းဖော်ထုတ်သတ်မှတ်ရန် ၎င်းတို့၏အလုပ်ဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် piezoelectricity ပေးနိုင်သော သဘာဝပုံဆောင်ခဲအတန်းများကို ဖော်ပြထားပြီး tensor ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုကို အသုံးပြု၍ piezoelectric ကိန်းသေများကို တိကျစွာသတ်မှတ်ထားသည်။ ၎င်းသည် piezoelectric transducers များ၏ ပထမဆုံး လက်တွေ့အသုံးချမှုဖြစ်ပြီး၊ ပထမကမ္ဘာစစ်အတွင်း ဆိုနာကို တီထွင်ခဲ့သည်။ ပြင်သစ်တွင် Paul Langevin နှင့် ၎င်း၏လုပ်ဖော်ကိုင်ဖက်များက ultrasonic ရေငုပ်သင်္ဘော detector ကို တီထွင်ခဲ့သည်။
Carl Linnaeus နှင့် Franz Aepinus
Piezoelectricity သည် ပုံဆောင်ခဲများ၊ ကြွေထည်များနှင့် အရိုးနှင့် DNA ကဲ့သို့သော ဇီဝဒြပ်ပစ္စည်းများကဲ့သို့ အချို့သော အစိုင်အခဲပစ္စည်းများတွင် လျှပ်စစ်ဓာတ်အား စုပုံနေသည့် လျှပ်စစ်ဖြစ်စဉ်တစ်ခုဖြစ်သည်။ အသုံးချစက်ပိုင်းဆိုင်ရာဖိစီးမှုကို တုံ့ပြန်ရန်အတွက် ဤအခကြေးငွေကို ထုတ်ပေးပါသည်။ piezoelectricity ဟူသော စကားလုံးသည် ဂရိစကားလုံး πιέζειν (piezein) မှဆင်းသက်လာပြီး "ညှစ်ရန် သို့မဟုတ် ဖိခြင်း" ဟု အဓိပ္ပာယ်ရပြီး ἤλεκτρον (ēlektron) သည် "ပယင်း" ဟု အဓိပ္ပာယ်ရသည့် ရှေးဟောင်းလျှပ်စစ်ဓာတ်အား အရင်းအမြစ်ဖြစ်သည်။
ပီဇိုအီလက်ထရွန်းနစ်အကျိုးသက်ရောက်မှုသည် ပုံဆောင်ခဲပစ္စည်းများ၏ စက်ပိုင်းဆိုင်ရာနှင့် လျှပ်စစ်အခြေအနေများကြားတွင် မျဉ်းပြောင်းပြန်လျှပ်စစ်စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ အပြန်အလှန်သက်ရောက်မှုမှ ထွက်ပေါ်လာခြင်းဖြစ်သည်။ ဤအကျိုးသက်ရောက်မှုသည် ပြောင်းပြန်ဖြစ်သည်၊ ဆိုလိုသည်မှာ ပီဇိုလျှပ်စစ်ဓာတ်အားပြသသည့်ပစ္စည်းများသည် အသုံးချလျှပ်စစ်စက်ကွင်းမှထွက်ပေါ်လာသော စက်ပိုင်းဆိုင်ရာအတွင်းပိုင်းမျိုးဆက်ဖြစ်သည့် ပြောင်းပြန် piezoelectric အကျိုးသက်ရောက်မှုကိုလည်း ပြသသည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ ခဲ zirconate titanate ပုံဆောင်ခဲများသည် ၎င်းတို့၏ တည်ငြိမ်ဖွဲ့စည်းပုံသည် ၎င်း၏မူလအတိုင်းအတာမှ ပုံပျက်သွားသောအခါ တိုင်းတာနိုင်သော piezoelectricity ကို ထုတ်ပေးပါသည်။ အပြန်အလှန်အားဖြင့်၊ ပုံဆောင်ခဲများသည် ပြင်ပလျှပ်စစ်စက်ကွင်းကို အသုံးချသောအခါ၊ ပုံဆောင်ခဲများသည် ၎င်းတို့၏ တည်ငြိမ်သောအတိုင်းအတာကို ပြောင်းလဲနိုင်သည်၊ ၎င်းကို ပြောင်းပြန် piezoelectric effect ဟုလူသိများပြီး အာထရာဆောင်းလှိုင်းများထုတ်လုပ်ရာတွင် အသုံးပြုသည်။
1880 တွင် ပြင်သစ်ရူပဗေဒပညာရှင် Jacques နှင့် Pierre Curie တို့သည် piezoelectric effect ကိုရှာဖွေတွေ့ရှိခဲ့ပြီး အသံထုတ်လုပ်ခြင်းနှင့် ထောက်လှမ်းခြင်း၊ piezoelectric inkjet ပုံနှိပ်ခြင်း၊ ဗို့အားမြင့်လျှပ်စစ်ထုတ်လုပ်ခြင်း၊ နာရီမီးစက်များ၊ အီလက်ထရွန်နစ်ကိရိယာများ၊ ၊ ultrasonic နော်ဇယ်များကို မောင်းနှင်ပါ၊ နှင့် အလွန်ကောင်းမွန်သော အာရုံစူးစိုက်မှုရှိသော optical assemblies များကို မောင်းနှင်ပါ။ ၎င်းသည် အက်တမ်၏စကေးပေါ်ရှိ ပုံများကို ဖြေရှင်းရန် အသုံးပြုသည့် စူးစမ်းလေ့လာသည့် အဏုစကုပ်များကို စကင်န်ဖတ်ခြင်းအတွက် အခြေခံကိုလည်း ဖန်တီးပေးပါသည်။ Piezoelectricity ကို အီလက်ထရွန်နစ် ချဲ့ထွင်ထားသော ဂစ်တာများနှင့် ခေတ်မီ အီလက်ထရွန်နစ် ဒရမ်များအတွက် အီလက်ထရွန်းနစ် အသံချဲ့စက်များအတွက် ပစ်ကပ်များတွင်လည်း အသုံးပြုပါသည်။
Piezoelectricity သည် ဟင်းချက်ခြင်းနှင့် အပူပေးကိရိယာများတွင် ဂက်စ်မီးပွားများထုတ်ပေးခြင်း၊ မီးပွားများ၊ စီးကရက်မီးခြစ်များနှင့် pyroelectric effect ကဲ့သို့သော နေ့စဥ်အသုံးပြုမှုများတွင်လည်း တွေ့ရှိရပါသည်။ ဤအကျိုးသက်ရောက်မှုကို Carl Linnaeus နှင့် Franz Aepinus တို့မှ 18 ရာစုအလယ်ပိုင်းတွင် လေ့လာခဲ့ပြီး ၎င်းတို့၏စမ်းသပ်မှုများသည် ခိုင်လုံမှုမရှိကြောင်း သက်သေပြခဲ့သည့် René Hauy နှင့် Antoine César Becquerel တို့မှ အသိပညာကို ရေးဆွဲခဲ့သည်။
စကော့တလန်ရှိ Hunterian ပြတိုက်ရှိ Curie လျော်ကြေးပေးစက်ရှိ piezo crystal ၏မြင်ကွင်းသည် Pierre နှင့် Jacques Curie ညီအစ်ကိုများ၏ တိုက်ရိုက် piezoelectric အကျိုးသက်ရောက်မှုကို သရုပ်ပြခြင်းဖြစ်သည်။ ၎င်းတို့၏ အရင်းခံပုံဆောင်ခဲဖွဲ့စည်းပုံများကို နားလည်ခြင်းဖြင့် pyroelectricity အသိပညာကို ပေါင်းစပ်ခြင်းဖြင့် pyroelectricity ၏ ခန့်မှန်းချက်နှင့် crystal အပြုအမူကို ခန့်မှန်းနိုင်စွမ်းကို တိုးလာစေပါသည်။ ၎င်းကို Tourmaline၊ Quartz၊ ဥဿဖရား၊ ကြံသကြားနှင့် Rochelle ဆားကဲ့သို့သော ပုံဆောင်ခဲများ၏အကျိုးသက်ရောက်မှုကို သရုပ်ပြခဲ့သည်။ Rochelle ဆားမှ piezoelectricity မှ ဆိုဒီယမ်ပိုတက်စီယမ် tartrate tetrahydrate နှင့် quartz နှင့် piezoelectric disk သည် Curies ၏သရုပ်ပြတွင် အလွန်ချဲ့ကားပြီး ပုံပျက်သွားသောအခါ ဗို့အားကိုထုတ်ပေးပါသည်။
converse piezoelectric အကျိုးသက်ရောက်မှုကို ခန့်မှန်းခြင်းနှင့် အခြေခံအပူဒိုင်းနမစ် နိယာမများမှ သင်္ချာနည်းအရ နုတ်ယူခြင်းကို 1881 ခုနှစ်တွင် Gabriel Lippmann မှ ပြုလုပ်ခဲ့သည်။ Curies များသည် အပြန်အလှန်အကျိုးသက်ရောက်မှုရှိကြောင်း ချက်ချင်းအတည်ပြုခဲ့ပြီး electro-elasto- ၏ ပြီးပြည့်စုံသော ပြောင်းပြန်လှန်နိုင်မှု၏ အရေအတွက် အထောက်အထားကို ဆက်လက်ရယူခဲ့သည်။ piezoelectric ပုံဆောင်ခဲများတွင် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ပုံပျက်ခြင်း Pierre နှင့် Marie Curie တို့က piezoelectricity ကိုပြသသည့် crystal structures များကို စူးစမ်းရှာဖွေဖော်ထုတ်ရန် အသုံးပြုခဲ့သော Polonium နှင့် Marie Curie တို့၏ အရေးပါသော ကိရိယာတစ်ခုဖြစ်လာသည်အထိ piezoelectricity သည် ဓာတ်ခွဲခန်းတွင် စူးစမ်းလိုစိတ်တစ်ခုအဖြစ် ရှိနေခဲ့သည်။ ၎င်းသည် Woldemar Voigt ၏ Lehrbuch der Kristallphysik (Textbook of Crystal Physics) ၏ ထုတ်ဝေမှုတွင် အဆုံးအဖြတ်ဖြစ်ပြီး piezoelectricity စွမ်းရည်ရှိသော သဘာဝပုံဆောင်ခဲအတန်းများကို ဖော်ပြကာ tensor ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုဖြင့် piezoelectric ကိန်းသေများကို တိကျစွာသတ်မှတ်ထားသည်။
ဤ piezoelectric transducers များ၏ လက်တွေ့အသုံးချမှုသည် ပထမကမ္ဘာစစ်အတွင်း ဆိုနာကို ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်လာစေခဲ့သည်။ ပြင်သစ်တွင် Paul Langevin နှင့် ၎င်း၏လုပ်ဖော်ကိုင်ဖက်များသည် ultrasonic ရေငုပ်သင်္ဘော detector ကို တီထွင်ခဲ့သည်။ ထောက်လှမ်းကိရိယာတွင် သံမဏိပြားများနှင့် ဂရုတစိုက် ကပ်ထားသော ပါးလွှာသော quartz ပုံဆောင်ခဲများဖြင့် ပြုလုပ်ထားသည့် transducer နှင့် transducer မှ ကြိမ်နှုန်းမြင့်မားသော သွေးခုန်နှုန်းကို ထုတ်လွှတ်ပြီးနောက် ပြန်လာသော ပဲ့တင်သံကို သိရှိရန်အတွက် hydrophone တစ်ခု ပါဝင်ပါသည်။ အရာဝတ္တုတစ်ခုမှ ခုန်ထွက်လာသော အသံလှိုင်းများ ပဲ့တင်သံကြားရချိန်ကို တိုင်းတာခြင်းဖြင့် ၎င်းတို့သည် အရာဝတ္တု၏ အကွာအဝေးကို တွက်ချက်နိုင်ခဲ့သည်။ ၎င်းတို့သည် ဤဆိုနာကိုအောင်မြင်စေရန်အတွက် piezoelectricity ကိုအသုံးပြုကာ ပရောဂျက်သည် piezoelectric စက်ပစ္စည်းများတွင် ပြင်းထန်သောဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုနှင့် စိတ်ဝင်စားမှုကိုဖန်တီးခဲ့သည်။
Rene Hauy နှင့် Antoine Cesar Becquerel တို့ဖြစ်သည်။
Piezoelectricity သည် ပုံဆောင်ခဲများ၊ ကြွေထည်များနှင့် အရိုးနှင့် DNA ကဲ့သို့သော ဇီဝဒြပ်ပစ္စည်းအချို့သည် အသုံးချစက်ပိုင်းဆိုင်ရာဖိစီးမှုကို တုံ့ပြန်ရန်အတွက် လျှပ်စစ်ဓာတ်အားစုပုံလာသောအခါတွင် ဖြစ်ပေါ်လာသည့် လျှပ်စစ်ပိုင်းဆိုင်ရာဖြစ်စဉ်တစ်ခုဖြစ်သည်။ Piezoelectricity သည် ဂရိစကားလုံး 'piezein' မှ ဆင်းသက်လာပြီး 'ညှစ်ရန် သို့မဟုတ် ဖိခြင်း' ဟု အဓိပ္ပာယ်ရပြီး 'အီလက်ထရွန်' ဟူသော အဓိပ္ပာယ်မှာ 'ပယင်း' ဟူသော ရှေးခေတ်လျှပ်စစ်ဓာတ်အား အရင်းအမြစ်တစ်ခုဖြစ်သည်။
ပီဇိုအီလက်ထရွန်းနစ်အကျိုးသက်ရောက်မှုသည် ပုံဆောင်ခဲများကို ပြောင်းပြန်လှန်ထားသော symmetry ဖြင့် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာနှင့် လျှပ်စစ်အခြေအနေများကြားတွင် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာနှင့် လျှပ်စစ်အခြေအနေများကြား မျဉ်းသားလျှပ်စစ်စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ အပြန်အလှန်သက်ရောက်မှုမှ ထွက်ပေါ်လာသည်။ ဤအကျိုးသက်ရောက်မှုသည် ပြောင်းပြန်ဖြစ်သည်၊ ဆိုလိုသည်မှာ piezoelectric အာနိသင်ကိုပြသသည့်ပစ္စည်းများသည် ပြောင်းပြန် piezoelectric အကျိုးသက်ရောက်မှုကိုလည်းပြသသည်၊ သို့မဟုတ် အသုံးချလျှပ်စစ်စက်ကွင်းမှထွက်ပေါ်လာသောစက်ပိုင်းဆိုင်ရာ strain ၏အတွင်းပိုင်းထုတ်လုပ်ခြင်းကိုဖော်ပြသည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ ခဲ zirconate titanate ပုံဆောင်ခဲများသည် ၎င်းတို့၏ တည်ငြိမ်ဖွဲ့စည်းပုံသည် ၎င်း၏မူလအတိုင်းအတာမှ ပုံပျက်သွားသောအခါ တိုင်းတာနိုင်သော piezoelectricity ကို ထုတ်ပေးပါသည်။ အပြန်အလှန်အားဖြင့်၊ crystals များသည် ပြင်ပလျှပ်စစ်စက်ကွင်းကို အသုံးချသောအခါတွင် ၎င်းတို့၏တည်ငြိမ်သောအတိုင်းအတာကို ပြောင်းလဲနိုင်ပြီး၊ ပြောင်းပြန် piezoelectric အကျိုးသက်ရောက်မှုနှင့် အာထရာဆောင်းလှိုင်းများ ထုတ်လုပ်မှုကို ဖြစ်ပေါ်စေသည်။
ပြင်သစ်ရူပဗေဒပညာရှင် Pierre နှင့် Jacques Curie တို့သည် 1880 ခုနှစ်တွင် piezoelectric effect ကိုရှာဖွေတွေ့ရှိခဲ့သည်။ ဤအကျိုးသက်ရောက်မှုကို အသံထုတ်လုပ်ခြင်းနှင့် ရှာဖွေတွေ့ရှိခြင်း၊ piezoelectric inkjet ပုံနှိပ်ခြင်း၊ ဗို့အားမြင့်လျှပ်စစ်ထုတ်လုပ်ခြင်း၊ နာရီမီးစက်များနှင့် အီလက်ထရွန်းနစ်ပစ္စည်းများအပါအဝင် အသုံးဝင်သောအပလီကေးရှင်းများစွာအတွက် အသုံးချခဲ့သည်။ microbalances များကဲ့သို့၊ ultrasonic nozzles များကို မောင်းနှင်ခြင်းနှင့် ultrafine focusing optical assemblies များကဲ့သို့ဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် အက်တမ်စကေးအလိုက် ပုံများကို ဖြေရှင်းပေးနိုင်သည့် စကင်န်စကင်န် အဏုစကုပ်များ၏ အခြေခံလည်း ဖြစ်သည်။ Piezoelectricity ကို အီလက်ထရွန်နစ် ချဲ့ထွင်ထားသော ဂစ်တာများအတွက် ပစ်ကပ်များတွင်လည်း အသုံးပြုကြပြီး ခေတ်မီ အီလက်ထရွန်နစ် ဒရမ်များအတွက် အစပျိုးမှုများလည်း အသုံးပြုပါသည်။
ပီဇိုအီလက်ထရွန်းနစ်အကျိုးသက်ရောက်မှုကို 18 ရာစုအလယ်ပိုင်းတွင် Carl Linnaeus နှင့် Franz Aepinus မှပထမဆုံးလေ့လာခဲ့ပြီး စက်ပိုင်းဆိုင်ရာဖိအားနှင့်လျှပ်စစ်အားသွင်းမှုကြားဆက်နွှယ်မှုကိုဖော်ပြခဲ့သော Rene Hauy နှင့် Antoine Cesar Becquerel တို့မှအသိပညာကိုရယူခဲ့သည်။ သို့သော် လက်တွေ့စမ်းသပ်မှုများသည် ခိုင်လုံမှုမရှိကြောင်း သက်သေပြခဲ့သည်။ pyroelectricity အသိပညာနှင့် အရင်းခံပုံဆောင်ခဲဖွဲ့စည်းပုံများကို နားလည်မှုနှင့်အတူ ပေါင်းစပ်လိုက်ခြင်းဖြင့်၊ ၎င်းသည် pyroelectricity ၏ ခန့်မှန်းချက်နှင့် crystal အပြုအမူကို ခန့်မှန်းနိုင်စွမ်းကို တိုးလာစေပါသည်။ ၎င်းကို Tourmaline၊ Quartz၊ ဥဿဖရား၊ ကြံသကြားနှင့် Rochelle ဆားကဲ့သို့သော ပုံဆောင်ခဲများ၏အကျိုးသက်ရောက်မှုကို သရုပ်ပြခဲ့သည်။ ဆိုဒီယမ်ပိုတက်စီယမ် tartrate tetrahydrate နှင့် quartz တို့သည် piezoelectricity ကိုပြသခဲ့ပြီး ပုံပျက်သွားသောအခါ ဗို့အားတစ်ခုထုတ်ပေးရန်အတွက် piezoelectric disk ကိုအသုံးပြုခဲ့သည်။ တိုက်ရိုက် piezoelectric အကျိုးသက်ရောက်မှုကိုပြသသည့် စကော့တလန်ပြတိုက်ရှိ Curies ၏သရုပ်ပြမှုတွင် ဤအကျိုးသက်ရောက်မှုကို အလွန်ချဲ့ကားခဲ့သည်။
Pierre နှင့် Jacques Curie တို့၏ ညီအစ်ကိုများသည် piezoelectric crystals များတွင် electro-elasto-mechanical ပုံပျက်ခြင်း၏ ပြီးပြည့်စုံသော ပြောင်းပြန်လှန်နိုင်မှုဆိုင်ရာ အရေအတွက် သက်သေကို ဆက်လက်ရယူခဲ့ကြသည်။ Pierre နှင့် Marie Curie တို့၏ ပိုလိုနီယမ်နှင့် ရေဒီယမ်ကို ရှာဖွေတွေ့ရှိမှုတွင် မရှိမဖြစ်လိုအပ်သော ကိရိယာတစ်ခုဖြစ်လာသည်အထိ piezoelectricity သည် ဓာတ်ခွဲခန်းတွင် စူးစမ်းလိုစိတ်တစ်ခုအဖြစ် တည်ရှိနေခဲ့သည်။ ဤလုပ်ငန်းသည် Woldemar Voigt's Lehrbuch der Kristallphysik (Textbook of Crystal Physics) ၏ ထုတ်ဝေမှုတွင် အဆုံးစွန်သော piezoelectricity ကိုပြသသည့် ပီဇိုလျှပ်စစ်ဓာတ်ကို ပြသသည့် သလင်းကျောက်ဖွဲ့စည်းပုံကို စူးစမ်းဖော်ထုတ်သတ်မှတ်ခဲ့သည်။
Curies များသည် စကားဝိုင်းအကျိုးသက်ရောက်မှုရှိကြောင်း ချက်ချင်းအတည်ပြုခဲ့ပြီး converse effect ၏ အခြေခံအပူဒိုင်းနမစ်အခြေခံမူများကို သင်္ချာနည်းဖြင့် နိဂုံးချုပ်သွားခဲ့သည်။ ၎င်းကို 1881 ခုနှစ်တွင် Gabriel Lippmann မှလုပ်ဆောင်ခဲ့သည်။ ထို့နောက် Piezoelectricity ကို ပထမကမ္ဘာစစ်အတွင်း ဆိုနာတီထွင်ရန်အတွက် အသုံးပြုခဲ့သည်။ ပြင်သစ်တွင် Paul Langevin နှင့် သူ၏လုပ်ဖော်ကိုင်ဖက်များသည် ultrasonic ရေငုပ်သင်္ဘော detector ကိုတီထွင်ခဲ့သည်။ ဤ detector တွင် သံမဏိပြားများနှင့် ဂရုတစိုက် ကပ်ထားသော ပါးလွှာသော quartz ပုံဆောင်ခဲများဖြင့် ပြုလုပ်ထားသည့် transducer နှင့် ဟိုက်ဒရိုဖုန်းမှ ပြန်လာသော ပဲ့တင်သံကို သိရှိနိုင်သည်။ transducer မှ မြင့်မားသော ကြိမ်နှုန်းသွေးခုန်နှုန်းကို ထုတ်လွှတ်ပြီး အရာဝတ္ထုတစ်ခုမှ အသံလှိုင်းများ ခုန်ထွက်လာသည့် သံယောင်လိုက်သံကို ကြားရမည့်အချိန်ကို တိုင်းတာခြင်းဖြင့် ၎င်းတို့သည် အရာဝတ္ထုနှင့် အကွာအဝေးကို တွက်ချက်နိုင်မည်ဖြစ်သည်။
ဒုတိယကမ္ဘာစစ်အပြီးတွင် piezoelectric crystals များကို Bell Telephone Laboratories မှ ထပ်မံတီထွင်ခဲ့သည်။ ရေဒီယိုတယ်လီဖုန်း အင်ဂျင်နီယာဌာနတွင် အလုပ်လုပ်နေသော ဖရက်ဒရစ် အာလက်ခ်သည် အပူချိန်များစွာကို ကျော်ဖြတ်နိုင်သည့် ဖြတ်တောက်သည့်ပုံဆောင်ခဲတစ်ခုကို တီထွင်ခဲ့သည်။ Lack's crystal သည် လေယာဉ်တွင် အသုံးပြုရန် လွယ်ကူစေရန် ယခင် crystals များ၏ လေးလံသော ဆက်စပ်ပစ္စည်းများကို မလိုအပ်ပါ။ ဤဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုသည် မဟာမိတ်လေတပ်များအား လေကြောင်းရေဒီယိုကို အသုံးပြု၍ အစုလိုက်အပြုံလိုက် တိုက်ခိုက်မှုများတွင် ပါဝင်နိုင်စေခဲ့သည်။ အမေရိကန်ပြည်ထောင်စုရှိ ပီဇိုလျှပ်စစ်ပစ္စည်းများနှင့် ပစ္စည်းများ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုသည် ကုမ္ပဏီများအား စစ်အတွင်းအစပြုသည့်နယ်ပယ်တွင် ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်လာစေရန်နှင့် တီထွင်ထုတ်လုပ်လိုက်သော ပစ္စည်းအသစ်များအတွက် အမြတ်အစွန်းရှိသော မူပိုင်ခွင့်များရရှိရေး အကျိုးစီးပွားအတွက် အကျိုးစီးပွားများကို ထားရှိခဲ့သည်။ Quartz crystals များကို piezoelectric ပစ္စည်းအဖြစ် စီးပွားဖြစ် အသုံးချခဲ့ပြီး သိပ္ပံပညာရှင်များသည် စွမ်းဆောင်ရည်မြင့်သောပစ္စည်းများကို ရှာဖွေခဲ့ကြသည်။ ကုန်ထုတ်လုပ်မှုနှင့် ကုန်ထုတ်လုပ်မှု လုပ်ငန်းစဉ်များ တိုးတက်လာသော်လည်း အမေရိကန်ပြည်ထောင်စု၊
Gabriel Lippmann
Piezoelectricity သည် ပုံဆောင်ခဲများ၊ ကြွေထည်များနှင့် အရိုးနှင့် DNA ကဲ့သို့သော ဇီဝဒြပ်ပစ္စည်းများကဲ့သို့ အချို့သော အစိုင်အခဲပစ္စည်းများတွင် လျှပ်စစ်ဓာတ်အား စုပုံနေသည့် လျှပ်စစ်ဖြစ်စဉ်တစ်ခုဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် ပြောင်းပြန် symmetry ဖြင့် ပစ္စည်းများတွင် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာနှင့် လျှပ်စစ်အခြေအနေများကြား အပြန်အလှန်အကျိုးသက်ရောက်မှု၏ ရလဒ်ဖြစ်သည်။ Piezoelectricity ကို ပြင်သစ်ရူပဗေဒပညာရှင် Pierre နှင့် Jacques Curie တို့က 1880 ခုနှစ်တွင် ပထမဆုံး ရှာဖွေတွေ့ရှိခဲ့သည်။
Piezoelectricity ကို အသံထုတ်လုပ်ခြင်းနှင့် ထောက်လှမ်းခြင်း၊ piezoelectric inkjet ပုံနှိပ်ခြင်းနှင့် ဗို့အားမြင့်လျှပ်စစ်ဓာတ်အားထုတ်လုပ်ခြင်းတို့ အပါအဝင် အသုံးဝင်သော application အမျိုးမျိုးအတွက် အသုံးချခဲ့သည်။ Piezoelectricity သည် ဂရိစကားလုံး πιέζειν (piezein) မှ ဆင်းသက်လာပြီး “ညှစ်ရန် သို့မဟုတ် ဖိခြင်း” ဟု အဓိပ္ပာယ်ရပြီး ἤλεκτρον (ēlektron) သည် “ပယင်း” ဟု အဓိပ္ပာယ်ရသည့် ရှေးခေတ် လျှပ်စစ်ဓာတ်အား အရင်းအမြစ်ဖြစ်သည်။
piezoelectric effect သည် နောက်ပြန်လှည့်၍ရနိုင်သည်၊ ဆိုလိုသည်မှာ piezoelectricity ကိုပြသသောပစ္စည်းများသည် reverse piezoelectric effect ကိုပြသသည်၊ ၎င်းတွင်စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ strain ၏အတွင်းပိုင်းမျိုးဆက်သည် လျှပ်စစ်စက်ကွင်းတစ်ခု၏အသုံးချမှုမှထွက်ပေါ်လာသည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ ခဲ zirconate titanate ပုံဆောင်ခဲများသည် ၎င်းတို့၏ တည်ငြိမ်ဖွဲ့စည်းပုံသည် ၎င်း၏မူလအတိုင်းအတာမှ ပုံပျက်သွားသောအခါ တိုင်းတာနိုင်သော piezoelectricity ကို ထုတ်ပေးပါသည်။ အပြန်အလှန်အားဖြင့်၊ crystals များသည် ပြင်ပလျှပ်စစ်စက်ကွင်းကို အသုံးချသောအခါ၊ ပြောင်းပြန် piezoelectric effect ဟုခေါ်သော ဖြစ်စဉ်ကို ပြောင်းလဲနိုင်သည်။ ဤလုပ်ငန်းစဉ်ကို အာထရာဆောင်းလှိုင်းများထုတ်လုပ်ရန် အသုံးပြုနိုင်သည်။
Carl Linnaeus နှင့် Franz Aepinus တို့သည် René Hauy နှင့် Antoine César Becquerel တို့၏ အသိပညာကို ရေးဆွဲသောအခါတွင် piezoelectric effect ကို ၁၈ ရာစု အလယ်ပိုင်းကတည်းက လေ့လာခဲ့ပြီး၊ စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဖိစီးမှုနှင့် လျပ်စစ်အားသွင်းမှုတို့ကြား ဆက်စပ်မှုကို ပုံဖော်ခဲ့သည်။ သို့သော် လက်တွေ့စမ်းသပ်မှုများသည် ခိုင်လုံမှုမရှိကြောင်း သက်သေပြခဲ့သည်။ pyroelectricity ၏ အသိပညာနှင့် အရင်းခံပုံဆောင်ခဲဖွဲ့စည်းပုံများကို နားလည်သဘောပေါက်ခြင်းမှ သုတေသီများသည် crystal အပြုအမူကို ခန့်မှန်းနိုင်ခဲ့သော pyroelectricity ၏ ခန့်မှန်းမှုကို ဖြစ်ပေါ်စေသည့်တိုင်အောင် မဖြစ်ခဲ့ပါ။ ၎င်းကို Tourmaline၊ Quartz၊ ဥဿဖရား၊ ကြံသကြားနှင့် Rochelle ဆားကဲ့သို့သော ပုံဆောင်ခဲများ၏အကျိုးသက်ရောက်မှုကို သရုပ်ပြခဲ့သည်။
1881 ခုနှစ်တွင် Gabriel Lippmann သည် converse piezoelectric effect ၏ အခြေခံ သာမိုဒိုင်းနမစ် နိယာမများကို သင်္ချာနည်းဖြင့် နုတ်ယူခဲ့သည်။ Curies သည် အပြန်အလှန်အကျိုးသက်ရောက်မှုရှိကြောင်း ချက်ချင်းအတည်ပြုခဲ့ပြီး piezoelectric crystals များတွင် electro-elasto-mechanical ပုံပျက်ခြင်း၏ ပြီးပြည့်စုံသော နောက်ပြန်လှည့်မှုဆိုင်ရာ အရေအတွက် အထောက်အထားကို ဆက်လက်ရယူခဲ့သည်။
Pierre နှင့် Marie Curie တို့၏ ပိုလိုနီယမ်နှင့် ရေဒီယမ်ကို ရှာဖွေတွေ့ရှိမှုတွင် မရှိမဖြစ်လိုအပ်သော ကိရိယာတစ်ခုဖြစ်လာသည်အထိ piezoelectricity သည် ဓာတ်ခွဲခန်းတွင် စူးစမ်းလိုစိတ်တစ်ခုအဖြစ် တည်ရှိနေခဲ့သည်။ Woldemar Voigt's Lehrbuch der Kristallphysik (Textbook of Crystal Physics) ၏ ထုတ်ဝေမှုတွင် အဆုံးစွန်သော piezoelectricity ကိုပြသသည့် သလင်းကျောက်ပုံစံများကို စူးစမ်းဖော်ထုတ်သတ်မှတ်ရန် ၎င်းတို့၏အလုပ်ဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် piezoelectricity ပေးနိုင်သော သဘာဝသလင်းကျောက်အတန်းများကို ဖော်ပြထားပြီး piezoelectric ကိန်းသေများကို tensor ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်းဖြင့် တိကျစွာသတ်မှတ်ထားသည်။
ပထမကမ္ဘာစစ်အတွင်း ပီဇိုလျှပ်စစ်ပစ္စည်းကိရိယာများ၏ လက်တွေ့အသုံးချမှုအား ပထမကမ္ဘာစစ်အတွင်း ဆိုနာတီထွင်မှုဖြင့် စတင်ခဲ့သည်။ Paul Langevin နှင့် ၎င်း၏လုပ်ဖော်ကိုင်ဖက်များသည် ultrasonic ရေငုပ်သင်္ဘောရှာဖွေရေးကိရိယာကို တီထွင်ခဲ့ကြသည်။ ဤ detector တွင် သံမဏိပြားများနှင့် ဂရုတစိုက် ကပ်ထားသော ပါးလွှာသော quartz ပုံဆောင်ခဲများဖြင့် ပြုလုပ်ထားသည့် transducer နှင့် ဟိုက်ဒရိုဖုန်းမှ ပြန်လာသော ပဲ့တင်သံကို သိရှိနိုင်သည်။ transducer မှ မြင့်မားသော ကြိမ်နှုန်းသွေးခုန်နှုန်းကို ထုတ်လွှတ်ပြီး အရာဝတ္တုတစ်ခုမှ အသံလှိုင်းများ ခုန်ထွက်လာသည့် သံယောင်လိုက်သံကို ကြားရမည့်အချိန်ကို တိုင်းတာခြင်းဖြင့် ၎င်းတို့သည် အရာဝတ္ထုနှင့် အကွာအဝေးကို တွက်ချက်နိုင်ခဲ့ကြသည်။ ဆိုနာအတွက် piezoelectricity ကိုအသုံးပြုခြင်းသည် အောင်မြင်ခဲ့ပြီး ပရောဂျက်သည် piezoelectric စက်ပစ္စည်းများတွင် ပြင်းထန်သော ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုကို စိတ်ဝင်စားစေသည်။ ဆယ်စုနှစ်များအတွင်း piezoelectric ပစ္စည်းများအသစ်နှင့် အဆိုပါပစ္စည်းများအတွက် အသုံးချမှုအသစ်များကို စူးစမ်းလေ့လာပြီး တီထွင်ခဲ့သည်။ Piezoelectric ကိရိယာများသည် ကစားသမား ဒီဇိုင်းကို ရိုးရှင်းစေပြီး စျေးသက်သာပြီး တိကျသော စံချိန်တင် ကစားသူများကို စျေးသက်သာပြီး တည်ဆောက်ရလွယ်ကူစေသည့် ကြွေထည်ဓာတ်စက် ကျည်တောင့်များမှ အိမ်များကို နယ်ပယ်အမျိုးမျိုးတွင် တွေ့ရှိခဲ့သည်၊ အရည်များ၏ ပျစ်ခဲမှုနှင့် ပျော့ပျောင်းမှုကို တိုင်းတာရန် လွယ်ကူသော ultrasonic transducers များ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုအထိ၊ အစိုင်အခဲများနှင့် ပစ္စည်းများ သုတေသနပြုရာတွင် ကြီးမားသော တိုးတက်မှုကို ဖြစ်ပေါ်စေသည်။ Ultrasonic time domain reflectometers များသည် ultrasonic pulse ကို ပစ္စည်းတစ်ခုသို့ ပေးပို့ပြီး သတ္တုနှင့် ကျောက်တုံး အရာဝတ္ထုများအတွင်း ချို့ယွင်းချက်များကို ရှာဖွေရန်၊ တည်ဆောက်ပုံဆိုင်ရာ ဘေးကင်းမှုကို ပိုမိုကောင်းမွန်စေပါသည်။
ဒုတိယကမ္ဘာစစ်အပြီးတွင်၊ အမေရိကန်၊ ရုရှားနှင့် ဂျပန်ရှိ လွတ်လပ်သော သုတေသနအဖွဲ့များသည် ferroelectrics ဟုခေါ်သော ဓာတုဗေဒပစ္စည်းအမျိုးအစားသစ်ကို သဘာဝပစ္စည်းများထက် ဆယ်ဆပိုမိုမြင့်မားသော piezoelectric ကိန်းသေများကိုပြသနိုင်ခဲ့သည်။ ယင်းကြောင့် Barium titanate ကို တီထွင်ရန် အပြင်းအထန် သုတေသနပြုခဲ့ပြီး နောက်ပိုင်းတွင် သီးခြားအသုံးချမှုများအတွက် သီးခြားဂုဏ်သတ္တိများရှိသော ဇာကွန်နိတ် တိုက်တေနိတ်ကို ဦးဆောင်ခဲ့သည်။ piezoelectric crystals များအသုံးပြုခြင်း၏ သိသာထင်ရှားသော ဥပမာတစ်ခုကို တီထွင်ခဲ့သည်။
Woldemar Voigt
Piezoelectricity သည် ပုံဆောင်ခဲများ၊ ကြွေထည်များနှင့် အရိုးနှင့် DNA ကဲ့သို့သော ဇီဝဒြပ်ပစ္စည်းများကဲ့သို့ အချို့သော အစိုင်အခဲပစ္စည်းများတွင် လျှပ်စစ်ဓာတ်အား စုပုံနေသည့် လျှပ်စစ်ဖြစ်စဉ်တစ်ခုဖြစ်သည်။ အသုံးချစက်ပိုင်းဆိုင်ရာဖိအားကို တုံ့ပြန်ရန်အတွက် ဤအားသွင်းမှုကို ထုတ်ပေးပါသည်။ piezoelectricity ဟူသောစကားလုံးသည် ဂရိစကားလုံး "piezein" မှဆင်းသက်လာပြီး "ညှစ်ရန် သို့မဟုတ် ဖိခြင်း" နှင့် "အီလက်ထရွန်" ဟူသော အဓိပ္ပါယ်မှာ "ပယင်း" ဟူသော ရှေးခေတ်လျှပ်စစ်ဓာတ်အရင်းအမြစ်တစ်ခုဖြစ်သည်။
ပီဇိုအီလက်ထရွန်းနစ်အကျိုးသက်ရောက်မှုသည် ပုံဆောင်ခဲပစ္စည်းများ၏ စက်ပိုင်းဆိုင်ရာနှင့် လျှပ်စစ်အခြေအနေများကြားတွင် မျဉ်းပြောင်းပြန်လျှပ်စစ်စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ အပြန်အလှန်သက်ရောက်မှုမှ ထွက်ပေါ်လာခြင်းဖြစ်သည်။ ဤအကျိုးသက်ရောက်မှုသည် နောက်ပြန်လှည့်၍ရနိုင်သည်၊ ဆိုလိုသည်မှာ ပီဇိုလျှပ်စစ်ဓာတ်အားပြသသည့်ပစ္စည်းများသည်လည်း ပြောင်းပြန် ပီဇိုလျှပ်စစ်အကျိုးသက်ရောက်မှုကိုပြသသည်၊ ဆိုလိုသည်မှာ စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ strain ၏အတွင်းပိုင်းမျိုးဆက်သည် အသုံးချလျှပ်စစ်စက်ကွင်းမှထွက်ပေါ်လာသည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ ခဲ zirconate titanate ပုံဆောင်ခဲများသည် ၎င်းတို့၏ တည်ငြိမ်ဖွဲ့စည်းပုံသည် ၎င်း၏မူလအတိုင်းအတာမှ ပုံပျက်သွားသောအခါ တိုင်းတာနိုင်သော piezoelectricity ကို ထုတ်ပေးပါသည်။ အပြန်အလှန်အားဖြင့်၊ crystals များသည် ပြင်ပလျှပ်စစ်စက်ကွင်းကို အသုံးချသောအခါ၊ ပုံဆောင်ခဲများသည် အာထရာဆောင်းလှိုင်းများထုတ်လုပ်ရာတွင် အသုံးပြုသည့် inverse piezoelectric effect ဟုခေါ်သော ဖြစ်စဉ်တစ်ခုဖြစ်သည်။
ပြင်သစ်ရူပဗေဒပညာရှင် Pierre နှင့် Jacques Curie တို့သည် 1880 ခုနှစ်တွင် piezoelectricity ကိုရှာဖွေတွေ့ရှိခဲ့သည်။ piezoelectric effect သည် အသံထုတ်လုပ်ခြင်းနှင့် ထောက်လှမ်းခြင်း၊ piezoelectric inkjet ပုံနှိပ်ခြင်း၊ ဗို့အားမြင့်လျှပ်စစ်ထုတ်လုပ်ခြင်း၊ နာရီမီးစက်များနှင့် အီလက်ထရွန်းနစ်ပစ္စည်းများအပါအဝင် အသုံးဝင်သောအသုံးချပရိုဂရမ်များစွာအတွက် အသုံးချခဲ့သည်။ microbalances ကဲ့သို့ဖြစ်ပြီး optical assemblies များ၏ ultrafine focusing အတွက် ultrasonic nozzle များကို မောင်းနှင်ပါ။ ၎င်းသည် အက်တမ်၏စကေးပေါ်ရှိ ပုံများကို ဖြေရှင်းပေးနိုင်သည့် စကင်န်စကင်န် အဏုကြည့်မှန်ဘီလူး၏ အခြေခံကိုလည်း ဖန်တီးပေးသည်။ ထို့အပြင်၊ ခေတ်မီအီလက်ထရွန်နစ်ဒရမ်များတွင် အီလက်ထရွန်းနစ်ချဲ့ထွင်ထားသော ဂစ်တာများနှင့် အစပျိုးမှုများတွင် ပစ်ကပ်များသည် piezoelectric effect ကို အသုံးပြုသည်။
Piezoelectricity သည် ဟင်းချက်ခြင်းနှင့် အပူပေးကိရိယာများ၊ မီးရှူးများ၊ စီးကရက်မီးခြစ်များနှင့် အခြားအရာများတွင် ဂက်စ်မီးပွားများ လောင်ကျွမ်းစေရန်အတွက် နေ့စဉ်အသုံးပြုမှုများကိုလည်း တွေ့ရှိပါသည်။ အပူချိန်ပြောင်းလဲမှုကို တုံ့ပြန်ရန်အတွက် ပစ္စည်းတစ်ခုက လျှပ်စစ်အလားအလာကို ထုတ်ပေးသည့် pyroelectric effect ကို 18 ရာစုအလယ်ပိုင်းတွင် Carl Linnaeus နှင့် Franz Aepinus မှ လေ့လာခဲ့ပြီး Rene Hauy နှင့် Antoine Cesar Becquerel တို့မှ အသိပညာကို ရေးဆွဲခဲ့ပြီး စက်ပိုင်းဆိုင်ရာဆက်ဆံရေးကို ပုံဖော်ခဲ့သူ၊ စိတ်ဖိစီးမှုနှင့် လျှပ်စစ်အားသွင်းခြင်း။ ဤဆက်ဆံရေးကို သက်သေပြရန် စမ်းသပ်မှုများသည် ခိုင်လုံမှုမရှိကြောင်း သက်သေပြခဲ့သည်။
စကော့တလန်ရှိ Hunterian ပြတိုက်ရှိ Curie လျော်ကြေးပေးစက်ရှိ piezo crystal ၏မြင်ကွင်းသည် Pierre နှင့် Jacques Curie ညီအစ်ကိုများ၏ တိုက်ရိုက် piezoelectric အကျိုးသက်ရောက်မှုကို သရုပ်ပြခြင်းဖြစ်သည်။ ၎င်းတို့၏ အရင်းခံပုံဆောင်ခဲဖွဲ့စည်းပုံများကို နားလည်ခြင်းဖြင့် pyroelectricity အသိပညာကို ပေါင်းစပ်ခြင်းဖြင့် pyroelectricity ၏ ခန့်မှန်းမှုကို တိုးပွားစေပြီး၊ ၎င်းတို့သည် tourmaline၊ quartz၊ ဥဿဖရား၊ ကြံသကြားနှင့် Rochelle ဆားကဲ့သို့သော ပုံဆောင်ခဲများ၏ အကျိုးသက်ရောက်မှုကို ခန့်မှန်းနိုင်စေသည့် pyroelectricity ကို ခန့်မှန်းနိုင်စေပါသည်။ . ဆိုဒီယမ်နှင့် ပိုတက်စီယမ် tartrate tetrahydrate နှင့် quartz တို့သည် piezoelectricity ကိုပြသခဲ့ပြီး၊ ပုံပျက်သွားသောအခါ ဗို့အားထုတ်ပေးရန်အတွက် piezoelectric disk ကိုအသုံးပြုခဲ့သည်။ Curies ၏သရုပ်ပြမှုတွင် ဤပုံသဏ္ဍာန်ပြောင်းလဲမှုသည် အလွန်ချဲ့ကားခဲ့ပြီး ၎င်းတို့သည် အပြန်အလှန် piezoelectric အကျိုးသက်ရောက်မှုကို ခန့်မှန်းရန် ဆက်လက်လုပ်ဆောင်ခဲ့သည်။ အပြန်အလှန်အကျိုးသက်ရောက်မှုကို 1881 ခုနှစ်တွင် Gabriel Lippmann မှ အခြေခံအပူဒိုင်းနမစ်သဘောတရားများမှ သင်္ချာနည်းဖြင့် နုတ်ယူခဲ့သည်။
Curies သည် အပြန်အလှန်အကျိုးသက်ရောက်မှုရှိကြောင်း ချက်ချင်းအတည်ပြုခဲ့ပြီး piezoelectric crystals များတွင် electro-elasto-mechanical ပုံပျက်ခြင်း၏ ပြီးပြည့်စုံသော နောက်ပြန်လှည့်မှုဆိုင်ရာ အရေအတွက် အထောက်အထားကို ဆက်လက်ရယူခဲ့သည်။ နောက်ပိုင်းဆယ်စုနှစ်များအတွင်း piezoelectricity သည် ဓာတ်ခွဲခန်းတွင် စူးစမ်းလိုစိတ်တစ်ခုအဖြစ် ဆက်လက်တည်ရှိနေခဲ့ပြီး ၎င်းသည် ပီယာဇိုလျှပ်စစ်ဓာတ်အားပြသသည့် crystal structures များကို စူးစမ်းဖော်ထုတ်ရန် အသုံးပြုသော Pierre Marie Curie မှ ပိုလိုနီယမ်နှင့် ရေဒီယမ်ကို ရှာဖွေတွေ့ရှိမှုတွင် မရှိမဖြစ်လိုအပ်သောကိရိယာတစ်ခုဖြစ်လာသည်။ ၎င်းသည် Woldemar Voigt ၏ Lehrbuch der Kristallphysik (Textbook of Crystal Physics) ၏ ထုတ်ဝေမှုတွင် အဆုံးအဖြတ်ဖြစ်ပြီး piezoelectricity စွမ်းရည်ရှိသော သဘာဝပုံဆောင်ခဲအတန်းများကို ဖော်ပြကာ tensor ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုဖြင့် piezoelectric ကိန်းသေများကို တိကျစွာသတ်မှတ်ထားသည်။
ယင်းကြောင့် ပထမကမ္ဘာစစ်အတွင်း တီထွင်ခဲ့သော ဆိုနာကဲ့သို့သော ပီဇိုလျှပ်စစ်ပစ္စည်းများကို လက်တွေ့အသုံးချနိုင်စေခဲ့သည်။ ပြင်သစ်တွင် Paul Langevin နှင့် ၎င်း၏လုပ်ဖော်ကိုင်ဖက်များက ultrasonic ရေငုပ်သင်္ဘောရှာဖွေရေးကိရိယာကို တီထွင်ခဲ့ကြသည်။ ဤ detector တွင် သံမဏိပြားများနှင့် ဂရုတစိုက် ကပ်ထားသော ပါးလွှာသော quartz ပုံဆောင်ခဲများဖြင့် ပြုလုပ်ထားသည့် transducer နှင့် transducer မှ ကြိမ်နှုန်းမြင့်မားသော သွေးခုန်နှုန်းကို ထုတ်လွှတ်ပြီးနောက် ပြန်လာသော ပဲ့တင်သံကို သိရှိရန် hydrophone တစ်ခု ပါဝင်ပါသည်။ အရာဝတ္တုတစ်ခုမှ ခုန်ထွက်လာသော အသံလှိုင်းသံများ ပဲ့တင်သံကြားရချိန်ကို တိုင်းတာခြင်းဖြင့် ၎င်းတို့သည် အရာဝတ္ထုနှင့် အကွာအဝေးကို တွက်ချက်နိုင်သည်။ ၎င်းတို့သည် ဤဆိုနာကိုအောင်မြင်စေရန်အတွက် piezoelectricity ကိုအသုံးပြုကာ ပရောဂျက်တွင် ပြင်းထန်သောဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုနှင့် စိတ်ဝင်စားမှုကိုဖန်တီးခဲ့သည်။
အရေးကြီးသောဆက်ဆံရေး
- Piezoelectric Actuators- Piezoelectric actuators များသည် လျှပ်စစ်စွမ်းအင်ကို စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ရွေ့လျားမှုအဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲပေးသော ကိရိယာများဖြစ်သည်။ ၎င်းတို့ကို စက်ရုပ်များ၊ ဆေးဘက်ဆိုင်ရာ ကိရိယာများနှင့် တိကျသော လှုပ်ရှားမှုထိန်းချုပ်မှု လိုအပ်သည့် အခြားအပလီကေးရှင်းများတွင် အသုံးများသည်။
- Piezoelectric အာရုံခံကိရိယာများ- ဖိအား၊ အရှိန်နှင့် တုန်ခါမှုကဲ့သို့သော ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ ကန့်သတ်ချက်များကို တိုင်းတာရန်အတွက် Piezoelectric အာရုံခံကိရိယာများကို အသုံးပြုသည်။ ၎င်းတို့ကို စက်မှုနှင့် ဆေးဘက်ဆိုင်ရာ အပလီကေးရှင်းများတွင်သာမက လူသုံး အီလက်ထရွန်းနစ်ပစ္စည်းများတွင် အသုံးပြုလေ့ရှိသည်။
- သဘာဝတွင် ပီဇိုလျှပ်စစ်ဓာတ်- Piezoelectricity သည် အချို့သောပစ္စည်းများတွင် သဘာဝအတိုင်း ဖြစ်ပေါ်နေသည့် ဖြစ်စဉ်တစ်ခုဖြစ်ပြီး သက်ရှိသက်ရှိများစွာတွင် တွေ့ရပါသည်။ အချို့သောသက်ရှိများသည် ၎င်းတို့၏ပတ်ဝန်းကျင်ကို အာရုံခံစားရန်နှင့် အခြားသက်ရှိများနှင့် ဆက်သွယ်ရန်အတွက် ၎င်းကိုအသုံးပြုသည်။
ကောက်ချက်
Piezoelectricity သည် sonar မှ phonograph cartridge များအထိ application အမျိုးမျိုးတွင်အသုံးပြုခဲ့သည့်အံ့သြဖွယ်ဖြစ်ရပ်တစ်ခုဖြစ်သည်။ ၎င်းကို 1800 နှစ်လယ်ပိုင်းကတည်းက လေ့လာခဲ့ပြီး ခေတ်မီနည်းပညာများ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်ရေးတွင် များစွာအကျိုးသက်ရောက်စေရန် အသုံးပြုခဲ့သည်။ ဤဘလော့ဂ်ပို့စ်သည် piezoelectricity ၏သမိုင်းနှင့်အသုံးပြုမှုများကိုလေ့လာခဲ့ပြီး၊ ခေတ်မီနည်းပညာဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုတွင် ဤဖြစ်စဉ်၏အရေးကြီးမှုကို မီးမောင်းထိုးပြထားသည်။ piezoelectricity အကြောင်းပိုမိုလေ့လာလိုသူများအတွက်၊ ဤပို့စ်သည် ကောင်းမွန်သောအစပြုချက်ဖြစ်သည်။
ကျွန်ုပ်သည် Neaera ၏တည်ထောင်သူ Joost Nusselder ဖြစ်ပြီး အကြောင်းအရာစျေးကွက်ရှာဖွေသူ၊ ဖေဖေသည် ကျွန်ုပ်၏စိတ်အားထက်သန်သောဂစ်တာဖြင့် ပစ္စည်းအသစ်များကို စမ်းသုံးကြည့်သည်ကို နှစ်သက်ပြီး ကျွန်ုပ်၏အဖွဲ့နှင့်အတူ၊ ကျွန်ုပ်သည် 2020 ခုနှစ်ကတည်းက အတွင်းကျကျဘလော့ဆောင်းပါးများကို ဖန်တီးနေပါသည်။ သစ္စာရှိစာဖတ်သူများအား အသံသွင်းခြင်းနှင့် ဂစ်တာအကြံပြုချက်များကို ကူညီပေးရန်။
