Piezoelectricity بجلي پيدا ڪرڻ جي ڪجهه مواد جي صلاحيت آهي جڏهن ميڪيڪل دٻاء جي تابع ٿي ۽ ان جي برعڪس. لفظ يوناني پيزو مان ورتل آهي جنهن جي معنيٰ آهي دٻاءُ ۽ بجلي. اهو پهريون ڀيرو 1880 ع ۾ دريافت ڪيو ويو، پر تصور هڪ ڊگهي وقت تائين معلوم ٿئي ٿو.
piezoelectricity جو بهترين سڃاتل مثال کوارٽز آهي، پر ٻيا ڪيترائي مواد پڻ هن رجحان کي ظاهر ڪن ٿا. piezoelectricity جو سڀ کان عام استعمال الٽراسائونڊ جي پيداوار آهي.
هن آرٽيڪل ۾، مان بحث ڪندس ته ڇا آهي piezoelectricity، اهو ڪيئن ڪم ڪري ٿو، ۽ هن حيرت انگيز رجحان جي ڪيترن ئي عملي ايپليڪيشنن مان.
piezoelectricity ڇا آهي؟
Piezoelectricity ڪجهه مواد جي قابليت آهي جيڪو لاڳو ٿيل ميڪانياتي دٻاء جي جواب ۾ برقي چارج پيدا ڪري ٿو. اهو هڪ لڪير وارو اليڪٽريڪل ميخانياتي رابطو آهي جيڪو ميڪانياتي ۽ برقي رياستن جي وچ ۾ ڪرسٽل مواد ۾ انورشن سميٽري سان آهي. Piezoelectric مواد استعمال ڪري سگھجن ٿا هاء وولٽيج بجلي، ڪلاڪ جنريٽر، اليڪٽرانڪ ڊوائيسز، مائڪرو بيلنس، ڊرائيو الٽراسونڪ نوزز، ۽ الٽرافائن فوڪسنگ آپٽيڪل اسيمبليون.
پيزو اليڪٽرڪ مواد ۾ ڪرسٽل، ڪي سيرامڪس، حياتياتي مادو جهڙوڪ هڏا ۽ ڊي اين اي، ۽ پروٽين شامل آهن. جڏهن هڪ قوت پائيزو اليڪٽرڪ مواد تي لاڳو ٿئي ٿي، اهو هڪ برقي چارج پيدا ڪري ٿو. اهو چارج پوءِ استعمال ڪري سگھجي ٿو پاور ڊوائيسز يا وولٽيج ٺاهڻ لاءِ.
Piezoelectric مواد مختلف ايپليڪيشنن ۾ استعمال ٿيندا آهن، جن ۾ شامل آهن:
• آواز جي پيداوار ۽ سڃاڻپ
• Piezoelectric inkjet ڇپائي
• اعلي وولٽيج بجلي جي پيداوار
• ڪلاڪ جنريٽر
• اليڪٽرانڪ ڊوائيسز
• مائڪرو بيلنس
• ڊرائيو الٽراسونڪ nozzles
• الٽرافائن فوڪسنگ آپٽيڪل اسيمبليون
• وٺڻ ، وٺڻ اليڪٽرڪ طور تي وڌايل گٽار لاء
• جديد اليڪٽرانڪ ڊرم لاء ٽرگر
• گيس کي روشن ڪرڻ لاءِ چمڪ جي پيداوار
• پچائڻ ۽ گرم ڪرڻ جا آلات
• مشعل ۽ سگريٽ لائٽر.
piezoelectricity جي تاريخ ڇا آهي؟
Piezoelectricity 1880 ۾ فرانسيسي فزيڪسٽس جيڪ ۽ پيئر ڪيوري پاران دريافت ڪيو ويو. اهو برقي چارج آهي جيڪو ڪجهه مضبوط مواد ۾ جمع ٿئي ٿو، جهڙوڪ ڪرسٽل، سيرامڪس ۽ حياتياتي مادو، لاڳو ٿيل ميڪيڪل دٻاء جي جواب ۾. لفظ 'piezoelectricity' يوناني لفظ 'piezein' مان ورتل آهي، جنهن جي معنيٰ آهي 'نچڻ' يا 'پريس'، ۽ 'اليڪٽران'، معنيٰ 'امبر'، برقي چارج جو هڪ قديم ذريعو.
پائيزو اليڪٽرڪ اثر لڪير واري اليڪٽررو ميخانياتي رابطي جي نتيجي ۾ ٿئي ٿو ميڪانياتي ۽ برقي رياستن جي وچ ۾ ڪرسٽل مواد جي وچ ۾ انسائيڪلوٽ سميٽري. اهو هڪ موٽڻ وارو عمل آهي، مطلب ته پيزو اليڪٽرڪ جي نمائش ڪندڙ مواد پڻ ريورس پائيزو اليڪٽرڪ اثر کي ظاهر ڪن ٿا، جيڪو هڪ لاڳو ٿيل برقي فيلڊ جي نتيجي ۾ ميڪانياتي دٻاء جي اندروني نسل آهي.
پائرو اليڪٽرڪيءَ بابت Curies جي گڏيل ڄاڻ ۽ بنيادي ڪرسٽل ڍانچي کي سمجھڻ، پائرو اليڪٽرڪيءَ جي اڳڪٿي ۽ ڪرسٽل رويي جي اڳڪٿي ڪرڻ جي صلاحيت کي جنم ڏنو. اهو ڪرسٽل جي اثر ۾ ظاهر ڪيو ويو آهي جهڙوڪ ٽورمالائن، کوارٽز، ٽوپاز، کنڊ کنڊ ۽ روچيل لوڻ.
ڪيوريز فوري طور تي ڪنورس اثر جي وجود جي تصديق ڪئي، ۽ پيزو اليڪٽرڪ ڪرسٽل ۾ اليڪٽررو-ايلاسٽو-مڪينيڪل خرابين جي مڪمل موٽڻ جي مقداري ثبوت حاصل ڪرڻ لاءِ اڳتي وڌيا. ڏهاڪن کان وٺي، piezoelectricity هڪ ليبارٽري تجسس رهي جيستائين اهو پيئر ۽ ماري ڪيوري طرفان پولونيم ۽ ريڊيم جي دريافت ۾ هڪ اهم اوزار بڻجي ويو.
Piezoelectricity جو استعمال ڪيترن ئي ڪارآمد ايپليڪيشنن لاءِ ڪيو ويو آهي، جن ۾ آواز جي پيداوار ۽ پتو لڳائڻ، پيزو اليڪٽرڪ انڪجيٽ پرنٽنگ، هاءِ وولٽيج بجلي جي پيداوار، ڪلاڪ جنريٽر ۽ اليڪٽرڪ ڊيوائسز، مائڪرو بيلنس، ڊرائيو الٽراسونڪ نوزز، الٽرا فائن فوڪسنگ آف آپٽيڪل اسمبليز، ۽ فارمز شامل آهن. ائٽم جي پيماني تي تصويرن کي حل ڪرڻ لاءِ پروب خوردبيني اسڪيننگ جو بنياد.
Piezoelectricity پڻ روزمره جي استعمال کي ڳولي ٿو، جهڙوڪ پچائڻ ۽ گرم ڪرڻ جي ڊوائيسز، مشعلن، سگريٽ لائٽرز، ۽ پائرو اليڪٽرڪ اثر ۾ گئس کي روشن ڪرڻ لاء چمڪ پيدا ڪرڻ، جتي مواد گرمي جي تبديلي جي جواب ۾ برقي صلاحيت پيدا ڪري ٿو.
عالمي جنگ جي دوران سونار جي ترقي مون ڏٺو، بيل ٽيليفون ليبارٽريز پاران تيار ڪيل پيزو اليڪٽرڪ ڪرسٽل جو استعمال. هن اتحادي هوائي فوجن کي اجازت ڏني ته هو هوائي جهازن جي استعمال سان گڏيل ڪاميٽي حملن ۾ مشغول ٿي وڃن. آمريڪا ۾ پائيزو اليڪٽرڪ ڊوائيسز ۽ مواد جي ترقيءَ ڪمپنيءَ کي ترقيءَ ۾ رکيو ته جنگي وقت جي شروعات مفادن جي ميدان ۾، نئين مواد لاءِ منافعي بخش پيٽرن حاصل ڪري.
جاپان ڏٺو ته نيون ايپليڪيشنون ۽ گڏيل رياستن جي پيزو اليڪٽرڪ صنعت جي ترقي ۽ جلدي ترقي ڪئي. انهن معلومات کي جلدي شيئر ڪيو ۽ ترقي ڪئي بيريم ٽائيٽيٽ ۽ بعد ۾ ليڊ زيرونيٽ ٽائيٽيٽ مواد خاص ايپليڪيشنن لاءِ مخصوص ملڪيتن سان.
Piezoelectricity 1880 ۾ ان جي دريافت کان وٺي هڪ ڊگهو رستو اچي چڪو آهي، ۽ هاڻي روزمره جي ايپليڪيشنن جي مختلف قسمن ۾ استعمال ٿيندو آهي. اهو مواد جي تحقيق ۾ پيش رفت ڪرڻ لاء پڻ استعمال ڪيو ويو آهي، جهڙوڪ الٽراسونڪ ٽائم ڊومين ريفلوميٽر، جيڪي هڪ مواد ذريعي الٽراسونڪ پلس موڪليندا آهن ته جيئن ڪاسٽ ميٽيل ۽ پٿر جي شين جي اندر خامين کي ڳولڻ لاء عڪس ۽ بندش کي ماپ ڪري، ساخت جي حفاظت کي بهتر بڻائي.
ڪيئن Piezoelectricity ڪم
هن حصي ۾، مان معلوم ڪندس ته پيزو الیکٹريڪيٽي ڪيئن ڪم ڪري ٿي. مان سولڊز ۾ اليڪٽرڪ چارج جمع ڪرڻ، لڪير واري اليڪٽروميڪانيڪل رابطي، ۽ موٽڻ واري عمل کي ڏسي رهيو آهيان جيڪو هن رجحان کي ٺاهي ٿو. مان پڻ بحث ڪندس piezoelectricity جي تاريخ ۽ ان جي ايپليڪيشنن تي.
Solids ۾ برقي چارج جمع
Piezoelectricity اهو برقي چارج آهي جيڪو ڪجهه مضبوط مواد جهڙوڪ ڪرسٽل، سيرامڪس، ۽ حياتياتي مادو جهڙوڪ هڏن ۽ ڊي اين اي ۾ جمع ٿئي ٿو. اهو لاڳو ٿيل ميڪانياتي دٻاء جو جواب آهي، ۽ ان جو نالو يوناني لفظن "پيزين" (نچوڙي يا پريس) ۽ "élektron" (امبر) مان ايندو آهي.
پائيزو اليڪٽرڪ اثر، ڪرسٽل مواد ۾ ميخانياتي ۽ برقي رياستن جي وچ ۾ لڪير اليڪٽروميڪانيڪل رابطي جو نتيجو آهي، جيڪو انوويشن سميٽري سان. اهو هڪ موٽڻ وارو عمل آهي، مطلب ته پيزو اليڪٽرڪ جي نمائش ڪندڙ مواد پڻ ريورس پائيزو اليڪٽرڪ اثر کي ظاهر ڪن ٿا، جتي ميڪانياتي دٻاء جي اندروني پيداوار هڪ لاڳو ٿيل برقي فيلڊ مان نتيجو آهي. مواد جا مثال جيڪي ماپيبل پائيزو اليڪٽرڪ پيدا ڪن ٿا انهن ۾ ليڊ زرڪوونيٽ ٽائيٽنٽ ڪرسٽل شامل آهن.
فرانسيسي فزڪسدانن پيئر ۽ جيڪس ڪيوري 1880ع ۾ پائيزو اليڪٽرڪ کي دريافت ڪيو. ان کان پوءِ ان کي مختلف مفيد ايپليڪيشنن لاءِ استعمال ڪيو ويو آهي، جن ۾ آواز جي پيداوار ۽ پتو لڳائڻ، پيزو اليڪٽرڪ انڪجيٽ پرنٽنگ، هاءِ وولٽيج بجليءَ جي پيداوار، ڪلاڪ جنريٽر، ۽ اليڪٽرانڪ ڊوائيسز جهڙوڪ مائڪرو بيلنس. ۽ ڊرائيو الٽراسونڪ نوزز لاءِ الٽرافائن فوڪسنگ آف آپٽيڪل اسمبليز. اهو پڻ اسڪيننگ پروب خوردبيني جو بنياد ٺاهي ٿو، جيڪو ايٽم جي پيماني تي تصويرن کي حل ڪري سگهي ٿو. Piezoelectricity اليڪٽرانڪ طور تي وڌايل گٽار ۽ جديد اليڪٽرڪ ڊرم لاءِ ٽرگرز لاءِ پڪ اپ ۾ پڻ استعمال ٿئي ٿي.
Piezoelectricity روزمره جي استعمال کي گيس کي روشن ڪرڻ لاءِ چمڪ پيدا ڪرڻ ۾، پچائڻ ۽ گرم ڪرڻ جي ڊوائيسز، مشعلن، سگريٽ لائٽرز، ۽ پائرو اليڪٽرڪ اثر ۾ ڳولي ٿو، جتي مواد حرارت جي تبديلي جي جواب ۾ برقي صلاحيت پيدا ڪري ٿو. اهو اڀياس ڪارل لينيس ۽ فرانز ايپينس 18 صدي جي وچ ڌاري ڪيو هو، جنهن ۾ ريني هائي ۽ اينٽوئن سيزر بيڪريل کان علم حاصل ڪيو ويو، جن مشيني دٻاءُ ۽ برقي چارج جي وچ ۾ لاڳاپو قائم ڪيو. تجربا اڻ کٽ ثابت ٿيا.
اسڪاٽ لينڊ ۾ هنٽرين ميوزيم ۾ ڪيوري معاوضي ۾ هڪ پيزو ڪرسٽل جو نظارو سڌو پيزو اليڪٽرڪ اثر جو هڪ مظاهرو آهي. ڀائر پيئر ۽ جيڪس ڪيوري، پائرو اليڪٽرڪيءَ جي علم کي گڏ ڪيو، ان کي بنيادي ڪرسٽل ڍانچي جي سمجھاڻي سان گڏ ڪيو، جنهن pyroelectricity جي اڳڪٿي کي جنم ڏنو. اهي ڪرسٽل جي رويي جي اڳڪٿي ڪرڻ جي قابل هئا ۽ ڪرسٽل ۾ اثر جو مظاهرو ڪيو جهڙوڪ ٽورمالائن، کوارٽز، ٽوپز، کنڊ کنڊ، ۽ روچيل لوڻ. Sodium potassium tartrate tetrahydrate ۽ quartz پڻ piezoelectricity جي نمائش ڪئي. هڪ piezoelectric ڊسڪ هڪ وولٹیج پيدا ڪري ٿي جڏهن خراب ٿي وڃي ٿي، ۽ شڪل ۾ تبديلي کي Curies جي مظاهري ۾ تمام گهڻو وڌايو ويو آهي.
اهي converse piezoelectric اثر جي اڳڪٿي ڪرڻ جي قابل هئا، ۽ ڪنورس اثر رياضياتي طور تي 1881ع ۾ گبريل لپمين پاران ڪٽايو ويو. ڪيوريز فوري طور تي ڪنورس اثر جي موجودگي جي تصديق ڪئي، ۽ اليڪٽررو-ايلاسٽو- جي مڪمل موٽڻ جو مقداري ثبوت حاصل ڪرڻ لاءِ اڳتي وڌيا. piezoelectric crystals ۾ مشيني deformations.
ڏهاڪن تائين، پائيزو الیکٹريٽي هڪ ليبارٽري تجسس رهي، پر اهو پيئر ۽ ماري ڪيوري پاران پولونيم ۽ ريڊيم جي دريافت ۾ هڪ اهم اوزار هو. انهن جي ڪرسٽل ڍانچي کي ڳولڻ ۽ ان جي وضاحت ڪرڻ جو ڪم جيڪو پيزو اليڪٽرڪ جي نمائش ڪري ٿو وولڊيمار ووئگٽ جي Lehrbuch der Kristallphysik (Textbook of Crystal Physics) جي اشاعت ۾ پڄاڻيءَ تي پهتو، جنهن ۾ قدرتي کرسٽل طبقن کي بيان ڪيو ويو آهي جيڪي پائيزو اليڪٽرڪيءَ جي قابل هوندا آهن ۽ سختيءَ سان اليڪٽرڪ ٽينس جي وضاحت ڪئي وئي آهي. هي پيزو اليڪٽرڪ ڊوائيسز جو عملي استعمال هو، ۽ سونار پهرين عالمي جنگ دوران تيار ڪيو ويو. فرانس ۾، پال لانگوين ۽ سندس ساٿين هڪ الٽراسونڪ آبدوز ڊيڪٽر تيار ڪيو.
ڊيڪٽر تي مشتمل آهي a ٽريولر ٿلهي کوارٽز ڪرسٽل مان ٺهيل اسٽيل جي پليٽن تي احتياط سان چمڪيو ويو، ۽ موٽڻ واري گونج کي معلوم ڪرڻ لاءِ هڪ هائيڊروفون. هڪ اعلي خارج ڪرڻ سان ات ٽرانسڊيوسر جي نبض کي ماپڻ ۽ وقت کي ماپڻ سان جيڪو آواز جي لهرن جي گونج ٻڌڻ ۾ وٺندو آهي، اهي اعتراض جي فاصلي کي ڳڻڻ جي قابل هئا. انهن سونار کي ڪامياب بڻائڻ لاءِ پيزو اليڪٽرڪ استعمال ڪيو، ۽ منصوبي پيزو اليڪٽرڪ ڊوائيسز ۾ شديد ترقي ۽ دلچسپي پيدا ڪئي. ڏهاڪن کان وٺي، نئين پيزو اليڪٽرڪ مواد ۽ مواد لاء نئين ايپليڪيشنن جي ڳولا ۽ ترقي ڪئي وئي، ۽ پيزو اليڪٽرڪ ڊوائيسز مختلف شعبن ۾ گهر مليا. سيرامڪ فونوگراف ڪارٽريز پليئر ڊيزائن کي آسان ڪيو ۽ سستا ۽ صحيح رڪارڊ پليئرز لاءِ ٺاهيا ويا جيڪي برقرار رکڻ سستا ۽ تعمير ڪرڻ آسان هئا.
الٽراسونڪ ٽرانڊوڪرز جي ترقي کي آسانيءَ سان ماپڻ جي اجازت ڏني وئي viscosity ۽ fluids ۽ solids جي لوچ، نتيجي ۾ مواد جي تحقيق ۾ وڏي ترقي.
لڪير اليڪٽروميڪانيڪل رابطي
Piezoelectricity ڪجهه مواد جي صلاحيت آهي جيڪو برقي چارج پيدا ڪرڻ جي صلاحيت آهي جڏهن ميڪيڪل دٻاء جي تابع آهي. لفظ يوناني لفظن πιέζειν (piezein) مان ورتل آهي جنهن جي معنيٰ آهي ”دٻائڻ يا دٻائڻ“ ۽ ἤλεκτρον (ēlektron) معنيٰ ”امبر“، جيڪو برقي چارج جو هڪ قديم ذريعو هو.
Piezoelectricity 1880 ۾ فرانسيسي فزيڪسٽس جيڪ ۽ پيئر ڪيوري پاران دريافت ڪيو ويو. اهو لڪير واري برقياتي رابطي تي ٻڌل آهي ميڪيڪل ۽ برقي رياستن جي وچ ۾ ڪرسٽل مواد جي وچ ۾ ڦيرڦار سميٽري سان. اهو اثر موٽڻ لائق آهي، مطلب ته پيزو اليڪٽرڪ جي نمائش ڪندڙ مواد پڻ هڪ ريورس پائيزو اليڪٽرڪ اثر ڏيکاري ٿو، جنهن جي نتيجي ۾ ميڪانياتي دٻاء جي اندروني نسل لاڳو ٿيل برقي فيلڊ مان نتيجو آهي. مواد جا مثال جيڪي ماپيبل پائيزو اليڪٽرڪ پيدا ڪن ٿا جڏهن انهن جي جامد ڍانچي مان خراب ٿي وڃن ٿا، شامل آهن ليڊ zirconate titanate ڪرسٽل. برعڪس، ڪرسٽل پنهنجي جامد طول و عرض کي تبديل ڪري سگھن ٿا جڏهن هڪ خارجي برقي فيلڊ لاڳو ٿئي ٿي، جنهن کي inverse piezoelectric اثر سڏيو ويندو آهي ۽ الٽراسائونڊ لهرن جي پيداوار ۾ استعمال ٿيندو آهي.
Piezoelectricity استعمال ڪيو ويو آھي مختلف مفيد ايپليڪيشنن لاءِ، جھڙوڪ:
• آواز جي پيداوار ۽ سڃاڻپ
• Piezoelectric inkjet ڇپائي
• اعلي وولٽيج بجلي جي پيداوار
• ڪلاڪ جنريٽر
• اليڪٽرانڪ ڊوائيسز
• مائڪرو بيلنس
• ڊرائيو الٽراسونڪ nozzles
• الٽرافائن فوڪسنگ آپٽيڪل اسيمبليون
• ائٽم جي پيماني تي تصويرن کي حل ڪرڻ لاءِ اسڪيننگ پروب خوردبيني جو بنياد ٺاهي ٿو
• اليڪٽرانڪ امپلائيڊ گٽارز ۾ پِڪ اپ
• جديد اليڪٽرانڪ ڊرم ۾ ٽرگر
• پکڙڻ ۽ گرم ڪرڻ جي ڊوائيسز ۾ گيس کي روشن ڪرڻ لاءِ چمڪ پيدا ڪرڻ
• مشعل ۽ سگريٽ لائٽر
Piezoelectricity pyroelectric اثر ۾ روزمره جي استعمال کي پڻ ڳولي ٿو، جيڪو هڪ مواد آهي جيڪو گرمي جي تبديلي جي جواب ۾ برقي صلاحيت پيدا ڪري ٿو. اهو اڀياس ڪارل لينيس ۽ فرانز ايپينس 18 صدي جي وچ ڌاري ڪيو هو، جنهن ۾ ريني هائي ۽ اينٽوئن سيزر بيڪريل کان علم حاصل ڪيو ويو، جن مشيني دٻاءُ ۽ برقي چارج جي وچ ۾ لاڳاپو قائم ڪيو. بهرحال، تجربا اڻڄاتل ثابت ٿيا.
اسڪاٽ لينڊ ۾ هنٽرين ميوزيم ۾ ڪيوري معاوضي ۾ هڪ پيزو ڪرسٽل کي ڏسڻ سڌو پيزو اليڪٽرڪ اثر جو هڪ مظاهرو آهي. اهو ڀائرن پيئر ۽ جيڪس ڪيوري جو ڪم هو جنهن انهن ڪرسٽل ڍانچين کي دريافت ڪيو ۽ ان جي وضاحت ڪئي جنهن ۾ پائيزو اليڪٽرڪ جو مظاهرو ڪيو ويو، جنهن جي نتيجي ۾ وولڊيمار ووئگٽ جي Lehrbuch der Kristallphysik (ڪرسٽل فزڪس جو درسي ڪتاب) شايع ٿي. هن قدرتي ڪرسٽل طبقن کي بيان ڪيو آهي جيڪو پائيزو اليڪٽرڪ جي قابل هوندو آهي ۽ سختي سان پيزو اليڪٽرڪ ڪنٽينٽس کي ٽينسر تجزيي ذريعي بيان ڪيو آهي، جنهن جي نتيجي ۾ پائيزو اليڪٽرڪ ڊوائيسز جي عملي استعمال کي يقيني بڻائي سگهجي ٿو.
سونار پهرين عالمي جنگ دوران ترقي ڪئي وئي، جڏهن فرانس جي پال لينگوين ۽ سندس ساٿين هڪ الٽراسونڪ آبدوز ڊيڪٽر ٺاهيا. هي ڊيڪٽر پتلي کوارٽز ڪرسٽل مان ٺهيل هڪ ٽرانسڊيوسر تي مشتمل هو، جيڪو احتياط سان اسٽيل جي پليٽن تي چمڪيو ويو هو، ۽ ٽرانسڊيوسر مان هڪ اعليٰ فريڪوئنسي پلس خارج ڪرڻ کان پوءِ موٽندڙ گونج کي معلوم ڪرڻ لاءِ هڪ هائيڊروفون. ڪنهن شئي مان اُٿندڙ آواز جي لهرن جي گونج ٻڌڻ ۾ لڳل وقت کي ماپڻ سان، اهي پيزو اليڪٽرڪ جو استعمال ڪندي، اعتراض جي فاصلي کي ڳڻڻ جي قابل ٿي ويا. هن پروجيڪٽ جي ڪاميابي ڏهاڪن دوران پيزو اليڪٽرڪ ڊوائيسز ۾ هڪ شديد ترقي ۽ دلچسپي پيدا ڪئي، نئين پيزو اليڪٽرڪ مواد ۽ انهن مواد لاء نئين ايپليڪيشنن جي ڳولا ۽ ترقي ڪئي وئي. Piezoelectric ڊوائيسز ڪيترن ئي شعبن ۾ گھر مليا، جهڙوڪ سيرامڪ فونوگراف ڪارٽريز، جيڪي پليئر ڊيزائن کي آسان بڻائين ٿيون ۽ سستا ۽ وڌيڪ صحيح رڪارڊ پليئرز لاءِ ٺاهيا ويا، ۽ سستا ۽ آسان بڻائڻ ۽ برقرار رکڻ لاءِ.
الٽراسونڪ ٽرانڊوڪرز جي ترقي کي آسانيءَ سان ماپڻ جي اجازت ڏني وئي viscosity ۽ fluids ۽ solids جي لوچ، نتيجي ۾ مواد جي تحقيق ۾ وڏي ترقي. الٽراسونڪ ٽائيم ڊومين ريفلڪوميٽر هڪ الٽراسونڪ نبض کي مواد ۾ موڪليندا آهن ۽ کاسٽ ميٽيل ۽ پٿر جي شين جي اندر خامين کي ڳولڻ لاءِ عڪاسي ۽ وقفي کي ماپيندا آهن، ساخت جي حفاظت کي بهتر بڻائيندا آهن. ٻي عالمي جنگ کان پوءِ، آمريڪا، روس ۽ جپان ۾ آزاد تحقيقي گروپن مصنوعي مواد جي هڪ نئين طبقي کي دريافت ڪيو جنهن کي فيرو اليڪٽرڪس سڏيو ويندو آهي، جنهن ۾ پائيزو اليڪٽرڪ ثابتين کي قدرتي مواد کان ڪيترائي ڀيرا وڌيڪ ڏيکاريو ويو. انهي جي نتيجي ۾ بيريم ٽائيٽنٽ کي ترقي ڪرڻ لاء شديد تحقيق ڪئي وئي، ۽ بعد ۾ zirconate titanate، خاص ايپليڪيشنن لاء مخصوص خاصيتن سان مواد.
پائيزو اليڪٽرڪ ڪرسٽل جي استعمال جو هڪ اهم مثال بيل ٽيليفون ليبارٽريز پاران ٻي عالمي جنگ کانپوءِ تيار ڪيو ويو. فريڊرڪ آر لاڪ، ريڊيو ٽيليفوني انجنيئرنگ ڊپارٽمينٽ ۾ ڪم ڪندڙ،
واپسي وارو عمل
Piezoelectricity هڪ اليڪٽرڪ چارج آهي جيڪو ڪجهه مضبوط مواد ۾ جمع ٿئي ٿو، جهڙوڪ ڪرسٽل، سيرامڪس، ۽ حياتياتي مادو جهڙوڪ هڏن ۽ ڊي اين اي. اهو انهن مواد جو جواب آهي ميڪيڪل دٻاء کي لاڳو ڪرڻ لاء. لفظ 'piezoelectricity' يوناني لفظن 'piezein' مان ورتل آهي، جنهن جي معنيٰ آهي 'نچوڻ' يا 'پريس' ۽ 'élektron' جي معنيٰ آهي 'امبر'، برقي چارج جو هڪ قديم ذريعو.
پائيزو اليڪٽرڪ اثر لڪير واري اليڪٽروميڪانيڪل رابطي جو نتيجو آهي ميڪانياتي ۽ برقي رياستن جي وچ ۾ ڪرسٽل مواد جي وچ ۾ انسائيڪلوپيڊيا سميٽري سان. اهو هڪ موٽڻ وارو عمل آهي، مطلب ته پيزو اليڪٽرڪ جي نمائش ڪندڙ مواد پڻ ريورس پائيزو اليڪٽرڪ اثر کي ظاهر ڪن ٿا، جيڪو هڪ لاڳو ٿيل برقي فيلڊ جي نتيجي ۾ ميڪانياتي دٻاء جي اندروني نسل آهي. مواد جا مثال جيڪي ماپيبل پائيزو اليڪٽرڪ پيدا ڪن ٿا انهن ۾ ليڊ زرڪوونيٽ ٽائيٽنٽ ڪرسٽل شامل آهن. جڏهن انهن ڪرسٽل جي جامد ڍانچي خراب ٿي ويندي آهي، اهي واپس پنهنجي اصل طول و عرض ڏانهن موٽندا آهن، ۽ ان جي برعڪس، جڏهن هڪ خارجي برقي ميدان لاڳو ڪيو ويندو آهي، اهي پنهنجو جامد طول و عرض تبديل ڪندا آهن، الٽراسائونڊ لهرن کي پيدا ڪندي.
فرانسيسي فزڪس دان جيڪس ۽ پيئر ڪيوري 1880ع ۾ پائيزو اليڪٽرڪ کي دريافت ڪيو. ان کان پوءِ ان کي ڪيترن ئي مفيد ايپليڪيشنن لاءِ استعمال ڪيو ويو آهي، جن ۾ آواز جي پيداوار ۽ ان جي سڃاڻپ، پيزو اليڪٽرڪ انڪجيٽ پرنٽنگ، هاءِ وولٽيج بجلي جي پيداوار، ڪلاڪ جنريٽر، اليڪٽرانڪ ڊوائيسز، مائڪرو بيلنس، ڊرائيو الٽراسونڪ نوزز، ۽ الٽرافائن فوڪسنگ آپٽيڪل اسيمبليون. اهو پروب خوردبيني اسڪيننگ جو بنياد پڻ ٺاهيندو آهي، جيڪو ائٽم جي پيماني تي تصويرن کي حل ڪري سگهي ٿو. Piezoelectricity پڻ استعمال ڪيو ويندو آهي پڪ اپ ۾ برقي طور تي وڌايل گٽار ۽ ٽرگرن لاء جديد برقي ڊرم لاء.
Piezoelectricity پڻ روزمره جي استعمال کي ڳولي ٿو، جهڙوڪ پچائڻ ۽ گرم ڪرڻ جي ڊوائيسز، مشعل، سگريٽ لائٽر، ۽ وڌيڪ ۾ گئس کي روشن ڪرڻ لاء چمڪ پيدا ڪرڻ. پائرو اليڪٽرڪ اثر، جنهن ۾ هڪ مواد گرميءَ جي تبديليءَ جي جواب ۾ هڪ برقي صلاحيت پيدا ڪري ٿو، ڪارل لينيئس، فرانز ايپينس ۽ ريني هائي پاران 18 صدي جي وچ ڌاري اڀياس ڪيو ويو، امبر جي ڄاڻ تي نقش نگاري ڪئي وئي. Antoine César Becquerel ميڪانياتي دٻاءُ ۽ برقي چارج جي وچ ۾ تعلق ثابت ڪيو، پر تجربا اڻ کٽ ثابت ٿيا.
گلاسگو ۾ هنٽيرين ميوزيم جا سياح پيزو ڪرسٽل ڪيوري ڪمپينسٽر ڏسي سگهن ٿا، جيڪو سڌو پيزو الیکٹرڪ اثر جو هڪ مظاهرو ڀائرن پيئر ۽ جيڪس ڪيوري طرفان آهي. pyroelectricity جي انهن جي ڄاڻ کي بنيادي ڪرسٽل ساخت جي سمجھڻ سان گڏ ڪرڻ pyroelectricity جي اڳڪٿي ۽ ڪرسٽل رويي جي اڳڪٿي ڪرڻ جي صلاحيت کي جنم ڏنو. اهو ڪرسٽل جي اثر سان ظاھر ڪيو ويو جھڙوڪ ٽورمالائن، کوارٽز، ٽوپاز، کنڊ کنڊ، ۽ روچيل لوڻ. سوڊيم ۽ پوٽاشيم ٽارٽريٽ ٽيتراهائيڊريٽ ۽ ڪوارٽز پڻ پائيزو اليڪٽرڪ جي نمائش ڪئي، ۽ هڪ پيزو اليڪٽرڪ ڊسڪ استعمال ڪيو ويو ته وولٽيج پيدا ڪرڻ لاءِ جڏهن خراب ٿي وڃي. شڪل ۾ هيءَ تبديلي Curies طرفان تمام گهڻي مبالغيءَ سان ڪئي وئي هئي ته جيئن ڪنورس پيزو اليڪٽرڪ اثر جي اڳڪٿي ڪئي وڃي. 1881ع ۾ گبريل لِپمن جي بنيادي thermodynamic اصولن مان رياضياتي طور تي ڪثرت جو اثر ورتو ويو.
ڪيوريز فوري طور تي ڪنورس اثر جي وجود جي تصديق ڪئي، ۽ پيزو اليڪٽرڪ ڪرسٽل ۾ اليڪٽررو-ايلاسٽو-مڪينيڪل خرابين جي مڪمل موٽڻ جي مقداري ثبوت حاصل ڪرڻ لاءِ اڳتي وڌيا. ڏهاڪن تائين، پائيزو الیکٹريٽي هڪ ليبارٽري تجسس رهي، پر اهو پيئر ۽ ماري ڪيوري پاران پولونيم ۽ ريڊيم جي دريافت ۾ هڪ اهم اوزار هو. انهن جو ڪم ڪرسٽل ڍانچي کي ڳولڻ ۽ ان جي وضاحت ڪرڻ لاءِ جنهن ۾ پائيزو اليڪٽرڪيءَ جي نمائش ٿي، ولڊيمار ووئگٽ جي Lehrbuch der Kristallphysik (Textbook of Crystal Physics) جي اشاعت ۾ پڄاڻي ٿي. اهو بيان ڪيو ويو آهي قدرتي ڪرسٽل طبقن کي پائيزو اليڪٽرڪيت جي قابل ۽ سختي سان بيان ڪيو ويو آهي پيزو اليڪٽرڪ ڪنٽينٽس استعمال ڪندي ٽينسر تجزيي.
پائيزو اليڪٽرڪ ڊوائيسز جو عملي استعمال، جهڙوڪ سونار، پهرين عالمي جنگ دوران ترقي ڪئي وئي. فرانس ۾، پال لانگوين ۽ سندس ساٿين هڪ الٽراسونڪ آبدوز ڊيڪٽر تيار ڪيو. هن ڊيڪٽر تي مشتمل آهي هڪ ٽرانسڊيوسر جو ٺهيل ٿلهي کوارٽز ڪرسٽل جو ٺهيل آهي احتياط سان اسٽيل جي پليٽن تي، ۽ هڪ هائيڊروفون موٽڻ واري گونج کي ڳولڻ لاءِ. ٽرانسڊيوسر مان هڪ اعليٰ فريڪوئنسي پلس کي خارج ڪرڻ ۽ وقت کي ماپڻ سان جيڪو آواز جي لهرن جي گونج ٻڌڻ ۾ وٺندو آهي، اهي اعتراض جي فاصلي کي ڳڻڻ جي قابل هئا. هنن هن سونار کي ڪامياب بڻائڻ لاءِ پيزو اليڪٽرڪ استعمال ڪيو. هن پروجيڪٽ پائيزو اليڪٽرڪ ڊوائيسز ۾ هڪ شديد ترقي ۽ دلچسپي پيدا ڪئي، ۽ ڏهاڪن کان وٺي نئين پيزو اليڪٽرڪ مواد ۽ انهن مواد لاء نئين ايپليڪيشنن جي ڳولا ۽ ترقي ڪئي وئي. Piezoelectric ڊوائيسز
Piezoelectricity جو سبب ڇا آهي؟
هن حصي ۾، مان ڳوليندس piezoelectricity جي اصليت ۽ مختلف مواد جيڪي هن رجحان کي ظاهر ڪن ٿا. مان يوناني لفظ ’پيزين‘ کي ڏسندس، برقي چارج جو قديم ماخذ، ۽ پائرو اليڪٽرڪ اثر. مان پڻ بحث ڪندس پيئر ۽ جيڪس ڪيوري جي دريافتن ۽ 20 صدي ۾ پيزو اليڪٽرڪ ڊوائيسز جي ترقي.
يوناني لفظ Piezein
Piezoelectricity ڪجهه مضبوط مواد، جهڙوڪ ڪرسٽل، سيرامڪس، ۽ حياتياتي مادو جهڙوڪ هڏن ۽ ڊي اين اي ۾ برقي چارج جو جمع آهي. اهو انهن مواد جي ردعمل جي سبب آهي جيڪو ميڪيڪل دٻاء تي لاڳو ٿئي ٿو. لفظ piezoelectricity يوناني لفظ “piezein” مان ورتل آهي، جنهن جي معنيٰ آهي “دٻائڻ يا دٻائڻ”، ۽ “elektron”، معنيٰ ”امبر“، برقي چارج جو هڪ قديم ذريعو.
پائيزو اليڪٽرڪ اثر لڪير واري اليڪٽروميڪانيڪل رابطي جو نتيجو آهي ميڪانياتي ۽ برقي رياستن جي وچ ۾ ڪرسٽل مواد جي وچ ۾ انسائيڪلوپيڊيا سميٽري سان. اهو هڪ موٽڻ وارو عمل آهي، مطلب ته اهو مواد جيڪو پائيزو اليڪٽرڪ جي نمائش ڪري ٿو اهو پڻ ريورس پائيزو اليڪٽرڪ اثر کي ظاهر ڪري ٿو، جيڪو هڪ لاڳو ٿيل برقي فيلڊ جي نتيجي ۾ ميڪانياتي دٻاء جي اندروني نسل آهي. مثال طور، ليڊ zirconate titanate ڪرسٽل ماپيبل پائيزو اليڪٽرڪيت پيدا ڪندا آهن جڏهن انهن جي جامد ڍانچي پنهنجي اصل طول و عرض کان خراب ٿي ويندي آهي. برعڪس، ڪرسٽل پنهنجي جامد طول و عرض کي تبديل ڪري سگھن ٿا جڏهن هڪ خارجي برقي فيلڊ لاڳو ٿئي ٿي، جنهن کي inverse piezoelectric اثر طور سڃاتو وڃي ٿو ۽ الٽراسائونڊ لهرن جي پيداوار آهي.
فرينچ فزڪس دان جيڪس ۽ پيئر ڪيوري 1880ع ۾ پائيزو اليڪٽرڪ جي دريافت ڪئي. پيزو اليڪٽرڪ اثر کي ڪيترن ئي ڪارآمد ايپليڪيشنن لاءِ استعمال ڪيو ويو آهي، جن ۾ آواز جي پيداوار ۽ پتو لڳائڻ، پيزو اليڪٽرڪ انڪجيٽ پرنٽنگ، هاءِ وولٽيج بجلي جي پيداوار، ڪلاڪ جنريٽر، ۽ اليڪٽرانڪ ڊوائيسز جهڙوڪ مائڪرو بيلنس. ، ڊرائيو الٽراسونڪ نوزز، ۽ الٽرافائن فوڪسنگ آپٽيڪل اسيمبليون. اهو پڻ اسڪيننگ پروب خوردبيني جو بنياد ٺاهي ٿو، جيڪو ايٽم جي پيماني تي تصويرن کي حل ڪري سگهي ٿو. Piezoelectricity پڻ استعمال ڪيو ويندو آهي پڪ اپ ۾ برقي طور تي وڌايل گٽار ۽ ٽرگرن لاء جديد برقي ڊرم لاء.
Piezoelectricity روزمره جي استعمال کي ڳولي ٿو، جهڙوڪ پچائڻ ۽ گرم ڪرڻ جي ڊوائيسز، مشعل، سگريٽ لائٽر، ۽ وڌيڪ ۾ گئس کي روشن ڪرڻ لاء چمڪ پيدا ڪرڻ. پائرو اليڪٽرڪ اثر، جيڪو گرمي پد جي تبديليءَ جي جواب ۾ بجليءَ جي صلاحيت جي پيداوار آهي، ان جو مطالعو 18هين صديءَ جي وچ ڌاري ڪارل لينيئس ۽ فرانز ايپينس پاران ڪيو ويو هو، جنهن ۾ ريني هوئي ۽ انتوني سيزر بيڪريل جي ڄاڻ تي نقش نگاري ڪئي وئي، جن جي وچ ۾ تعلق ثابت ٿيو. مشيني دٻاء ۽ برقي چارج. تجربا اڻ کٽ ثابت ٿيا.
اسڪاٽ لينڊ جي عجائب گھر ۾، سياحن کي ڏسي سگهن ٿا هڪ پيزو ڪرسٽل ڪيوري معاوضي وارو، هڪ مظهر سڌو پائزو اليڪٽرڪ اثر جو ڀائرن پيئر ۽ جيڪ ڪيوري طرفان. pyroelectricity جي انهن جي ڄاڻ کي بنيادي ڪرسٽل ڍانچي جي سمجھڻ سان گڏ ڪرڻ pyroelectricity جي اڳڪٿي ۽ ڪرسٽل جي رويي جي اڳڪٿي ڪرڻ جي صلاحيت کي جنم ڏنو. اهو ڪرسٽل جي اثر سان ظاهر ڪيو ويو آهي جهڙوڪ ٽورمالائن، کوارٽز، ٽوپاز، کنڊ کنڊ، ۽ روچيل لوڻ. سوڊيم پوٽاشيم ٽارٽريٽ ٽيتراهائيڊريٽ ۽ ڪوارٽز روچيل لوڻ مان پيزو اليڪٽرڪ جو مظاهرو ڪيو، ۽ هڪ پيزو اليڪٽرڪ ڊسڪ وولٽيج پيدا ڪري ٿي جڏهن خراب ٿئي ٿي. شڪل ۾ هي تبديلي Curies جي مظاهري ۾ تمام گهڻو مبالغو آهي.
Curies پائيزو اليڪٽرڪ ڪرسٽل ۾ اليڪٽررو-ايلاسٽو-مڪينيڪل خرابين جي مڪمل موٽڻ جو مقداري ثبوت حاصل ڪرڻ لاءِ اڳتي وڌيو. ڏهاڪن تائين، piezoelectricity هڪ ليبارٽري تجسس رهي جيستائين اهو پيئر ۽ ماري ڪيوري طرفان پولونيم ۽ ريڊيم جي دريافت ۾ هڪ اهم اوزار بڻجي ويو. انهن جو ڪم ڪرسٽل ڍانچي کي ڳولڻ ۽ ان جي وضاحت ڪرڻ لاءِ جنهن ۾ پائيزو اليڪٽرڪيءَ جي نمائش ٿي، ولڊيمار ووئگٽ جي Lehrbuch der Kristallphysik (Textbook of Crystal Physics) جي اشاعت ۾ پڄاڻي ٿي. اهو بيان ڪيو ويو قدرتي ڪرسٽل طبقن کي پائيزو اليڪٽرڪيت جي قابل ۽ سختي سان بيان ڪيو ويو آهي پيزو اليڪٽرڪ مستقلن کي ٽينسر تجزيي ذريعي.
پائيزو اليڪٽرڪيءَ جو اهو عملي استعمال پهرين عالمي جنگ دوران سونار جي ترقيءَ جو سبب بڻيو. فرانس ۾، پال لانگوِن ۽ سندس ساٿين هڪ الٽراسونڪ آبدوز ڊيڪٽر تيار ڪيو. ڊيڪٽر ۾ پتلي کوارٽز ڪرسٽل مان ٺهيل هڪ ٽرانسڊيوسر هوندو هو، جنهن کي احتياط سان اسٽيل جي پليٽن تي چمڪيو ويندو هو، جنهن کي هائيڊروفون سڏيو ويندو هو، ته جيئن هڪ اعليٰ تعدد واري نبض جي خارج ٿيڻ کان پوءِ موٽندڙ گونج کي معلوم ڪري سگهجي. ٽرانسڊيوسر اهو وقت ماپيو جيڪو ڪنهن شئي کان اُڇلندڙ آواز جي لهرن جي گونج ٻڌڻ ۾ وٺندو هو ته جيئن ڪنهن شئي جي فاصلي جو اندازو لڳائي سگهجي. سونار ۾ piezoelectricity جو استعمال هڪ ڪاميابي هئي، ۽ منصوبي ڏهاڪن تائين piezoelectric ڊوائيسز ۾ هڪ شديد ترقي ۽ دلچسپي پيدا ڪئي.
نئين پيزو اليڪٽرڪ مواد ۽ انهن مواد لاءِ نيون ايپليڪيشنون دريافت ڪيون ويون ۽ تيار ڪيون ويون، ۽ پيزو اليڪٽرڪ ڊوائيسز ڪيترن ئي شعبن ۾ گهر مليا، جهڙوڪ سيرامڪ فونوگراف ڪارٽريز، جن پليئر ڊيزائن کي آسان ڪيو ۽ سستا، وڌيڪ صحيح رڪارڊ پليئرز لاءِ ٺاهيا ويا جيڪي سستا ۽ آسان هئا. ٺاهڻ. ترقي
اليڪٽرڪ چارج جو قديم ذريعو
Piezoelectricity اهو برقي چارج آهي جيڪو ڪجهه مضبوط مواد جهڙوڪ ڪرسٽل، سيرامڪس، ۽ حياتياتي مادو جهڙوڪ هڏن ۽ ڊي اين اي ۾ جمع ٿئي ٿو. اهو لاڳو ٿيل ميڪانياتي دٻاء جي مواد جي ردعمل جي سبب آهي. لفظ 'piezoelectricity' يوناني لفظ 'piezein' مان ورتل آهي، جنهن جي معنيٰ آهي 'نچڻ يا دٻائڻ'، ۽ لفظ 'اليڪٽران'، جنهن جي معنيٰ آهي 'امبر'، برقي چارج جو هڪ قديم ذريعو.
پائيزو اليڪٽرڪ اثر لڪير واري اليڪٽروميڪانيڪل رابطي جو نتيجو آهي ميڪانياتي ۽ برقي رياستن جي وچ ۾ ڪرسٽل مواد جي وچ ۾ انسائيڪلوپيڊيا سميٽري سان. اهو هڪ موٽڻ وارو عمل آهي، مطلب ته اهو مواد جيڪو پائيزو اليڪٽرڪ جي نمائش ڪري ٿو اهو پڻ ريورس پائيزو اليڪٽرڪ اثر کي ظاهر ڪري ٿو، جيڪو هڪ لاڳو ٿيل برقي فيلڊ جي نتيجي ۾ ميڪانياتي دٻاء جي اندروني نسل آهي. مثال طور، ليڊ zirconate titanate ڪرسٽل ماپيبل پائيزو اليڪٽرڪيت پيدا ڪندا آهن جڏهن انهن جي جامد ڍانچي پنهنجي اصل طول و عرض کان خراب ٿي ويندي آهي. ان جي ابتڙ، جڏهن هڪ ٻاهرين برقي ميدان کي لاڳو ڪيو ويندو آهي، ته ڪرسٽل پنهنجي جامد طول و عرض کي هڪ الٽراسائونڊ پائيزيو اليڪٽرڪ اثر ۾ تبديل ڪندا آهن، الٽراسائونڊ لهرن کي پيدا ڪندا آهن.
پيزو اليڪٽرڪ اثر 1880ع ۾ فرانسيسي فزڪس دان جيڪس ۽ پيئر ڪيوري دريافت ڪيو. اهو مختلف قسم جي مفيد ايپليڪيشنن لاءِ استعمال ڪيو ويو آهي، جنهن ۾ آواز جي پيداوار ۽ پتو لڳائڻ، پيزو اليڪٽرڪ انڪجيٽ پرنٽنگ، هاءِ وولٽيج بجلي جي پيداوار، ڪلاڪ جنريٽر، ۽ اليڪٽرانڪ ڊوائيسز جهڙوڪ مائڪرو بيلنس ۽ ڊرائيو الٽراسونڪ نوزز الٽرا فائن فوڪسنگ آپٽيڪل اسيمبلين لاءِ. اهو پروب خوردبيني اسڪيننگ جو بنياد پڻ ٺاهيندو آهي، جيڪي ايٽم جي پيماني تي تصويرن کي حل ڪرڻ لاء استعمال ڪيا ويندا آهن. Piezoelectricity پڻ استعمال ڪيو ويندو آهي پڪ اپ ۾ برقي طور تي وڌايل گٽار ۽ ٽرگرن لاء جديد برقي ڊرم لاء.
Piezoelectricity روزاني استعمال کي چمڪون پيدا ڪرڻ ۾ ملي ٿي ته جيئن کاڄڻ ۽ گرم ڪرڻ جي ڊوائيسز، مشعلن، سگريٽ لائٽرز، ۽ وڌيڪ ۾ گيس کي روشن ڪري. پائرو اليڪٽرڪ اثر، جيڪو گرمي پد جي تبديليءَ جي جواب ۾ بجليءَ جي صلاحيت جي پيداوار آهي، 18هين صديءَ جي وچ ڌاري ڪارل لينيئس ۽ فرانز ايپينس جو مطالعو ڪيو ويو، جنهن ۾ ريني هائي ۽ انتوني سيزر بيڪريل جي علم تي نقش نگاري ڪئي وئي، جن جو تعلق ميڪانيڪل دٻاء ۽ برقي چارج. تنهن هوندي به، انهن جا تجربا ناقابل ثابت ٿيا.
اسڪاٽ لينڊ ۾ هنٽرين ميوزيم ۾ پائيزو ڪرسٽل ۽ ڪيوري معاوضي جو ڏيک سڌو پيزو اليڪٽرڪ اثر ڏيکاري ٿو. اهو ڀائرن پيئر ۽ جيڪس ڪيوري جو ڪم هو جنهن انهن ڪرسٽل ڍانچين کي دريافت ڪيو ۽ ان جي وضاحت ڪئي جنهن ۾ پائيزو اليڪٽرڪ جو مظاهرو ڪيو ويو، جنهن جي نتيجي ۾ وولڊيمار ووئگٽ جي Lehrbuch der Kristallphysik (ڪرسٽل فزڪس جو درسي ڪتاب) شايع ٿي. اهو بيان ڪيو ويو قدرتي ڪرسٽل طبقن کي پائيزو اليڪٽرڪ جي قابليت ۽ سختي سان پيزو اليڪٽرڪ ڪانسٽنٽ کي ٽينسر تجزيي ذريعي بيان ڪيو ويو آهي، پيزو اليڪٽرڪ ڊوائيسز جي عملي استعمال جي اجازت ڏئي ٿي.
سونار پهرين عالمي جنگ دوران فرانس جي پال لينگوين ۽ سندس ساٿين پاران تيار ڪيو ويو، جن هڪ الٽراسونڪ آبدوز ڊيڪٽر تيار ڪيو. ڊيڪٽر ۾ پتلي ڪوارٽز ڪرسٽل مان ٺهيل هڪ ٽرانسڊيوسر هوندو هو، جنهن کي احتياط سان اسٽيل جي پليٽن تي چمڪيو ويندو هو، ۽ موٽڻ واري گونج کي معلوم ڪرڻ لاءِ هڪ هائيڊروفون هوندو هو. ٽرانسڊيوسر مان هڪ اعلي فريڪوئنسي نبض خارج ڪرڻ ۽ وقت کي ماپڻ سان جيڪو آواز جي لهرن جي گونج ٻڌڻ ۾ وٺندو آهي، اهي اعتراض جي فاصلي کي ڳڻڻ جي قابل هئا. هنن هن سونار کي ڪامياب بڻائڻ لاءِ پيزو اليڪٽرڪ استعمال ڪيو. پروجيڪٽ ڪيترن ئي ڏهاڪن تائين پيزو اليڪٽرڪ ڊوائيسز ۾ شديد ترقي ۽ دلچسپي پيدا ڪئي.
پائرو اليڪٽرڪ
Piezoelectricity مخصوص مواد جي قابليت آهي جيڪو برقي چارج کي گڏ ڪرڻ لاء لاڳو ٿيل ميڪيڪل دٻاء جي جواب ۾. اهو هڪ لڪير اليڪٽررو ميخانياتي رابطي آهي جيڪو ميڪيڪل ۽ برقي رياستن جي وچ ۾ ڪرسٽل مواد جي ڦيرڦار سميٽري سان. لفظ "piezoelectricity" يوناني لفظ "piezein" مان نڪتل آهي، جنهن جي معنيٰ آهي "نچڻ يا دٻائڻ"، ۽ يوناني لفظ "ēlektron"، جنهن جي معنيٰ آهي "امبر"، برقي چارج جو هڪ قديم ذريعو.
پيزو اليڪٽرڪ اثر 1880ع ۾ فرانسيسي فزڪس دان جيڪز ۽ پيئر ڪيوري دريافت ڪيو هو. اهو هڪ پٺتي پيل عمل آهي، مطلب ته پائزو اليڪٽرڪ اثر ڏيکاريندڙ مواد به ريورس پائيزو اليڪٽرڪ اثر کي ظاهر ڪن ٿا، جيڪو هڪ لاڳو ٿيل اليڪٽريڪل فيلڊ جي نتيجي ۾ ميڪانياتي دٻاءُ جو اندروني نسل آهي. مواد جا مثال جيڪي ماپيبل پائيزو اليڪٽرڪ پيدا ڪن ٿا انهن ۾ ليڊ زرڪوونيٽ ٽائيٽنٽ ڪرسٽل شامل آهن. جڏهن هڪ جامد ڍانچي کي خراب ڪيو ويندو آهي، اهو ان جي اصلي طول و عرض ڏانهن موٽندو آهي. ان جي ابتڙ، جڏهن هڪ خارجي برقي ميدان لاڳو ڪيو ويندو آهي، انورس پيزو الیکٹرڪ اثر پيدا ٿئي ٿو، جنهن جي نتيجي ۾ الٽراسائونڊ لهرن جي پيداوار آهي.
پيزو اليڪٽرڪ اثر ڪيترن ئي مفيد ايپليڪيشنن لاءِ استعمال ڪيو ويو آهي، جن ۾ آواز جي پيداوار ۽ پتو لڳائڻ، پيزو اليڪٽرڪ انڪجيٽ پرنٽنگ، هاءِ وولٽيج بجلي جي پيداوار، ڪلاڪ جنريٽر، ۽ اليڪٽرانڪ ڊوائيسز جهڙوڪ مائڪرو بيلنس، ڊرائيو الٽراسونڪ نوزز، ۽ الٽرافائن فوڪسنگ آپٽيڪل اسمبليون شامل آهن. اهو پڻ اسڪيننگ جاچ خوردبيني جو بنياد آهي، جيڪي ائٽم جي پيماني تي تصويرن کي حل ڪرڻ لاء استعمال ڪيا ويا آهن. Piezoelectricity اليڪٽرانڪ طور تي وڌايل گٽار ۽ جديد اليڪٽرڪ ڊرم لاءِ ٽرگرز لاءِ پڪ اپ ۾ پڻ استعمال ٿئي ٿي.
Piezoelectricity روزمره جي استعمال کي ڳولي ٿو، جهڙوڪ پچائڻ ۽ گرم ڪرڻ جي ڊوائيسز، مشعل، سگريٽ لائٽر، ۽ وڌيڪ ۾ گئس کي روشن ڪرڻ لاء چمڪ پيدا ڪرڻ. پائرو اليڪٽرڪ اثر، جيڪو گرمي پد جي تبديليءَ جي جواب ۾ بجليءَ جي صلاحيت جي پيداوار آهي، ان جو مطالعو 18هين صديءَ جي وچ ڌاري ڪارل لينيئس ۽ فرانز ايپينس پاران ڪيو ويو هو، جنهن ۾ ريني هوئي ۽ انتوني سيزر بيڪريل جي علم تي نقش نگاري ڪئي وئي هئي، جن هڪ رشتي جو اظهار ڪيو هو. مشيني دٻاء ۽ برقي چارج جي وچ ۾. بهرحال، تجربا اڻڄاتل ثابت ٿيا.
اسڪاٽ لينڊ ۾ ڪيوري ڪمپينسٽر ميوزيم ۾ پيزو ڪرسٽل جو نظارو سڌو پيزو اليڪٽرڪ اثر جو هڪ مظاهرو آهي. ڀائر پيئر ۽ جيڪس ڪيوري پائرو اليڪٽرڪيءَ جي ڄاڻ ۽ انهن جي بنيادي ڪرسٽل ڍانچي جي ڄاڻ کي گڏ ڪيو ته جيئن پائرو اليڪٽرڪيءَ جي سمجھ کي جنم ڏنو وڃي ۽ ڪرسٽل جي رويي جي اڳڪٿي ڪئي وڃي. اهو ڪرسٽل جي اثر ۾ ظاهر ڪيو ويو آهي جيئن ته ٽورمالائن، کوارٽز، ٽوپاز، کنڊ کنڊ، ۽ روچيل لوڻ. سوڊيم پوٽاشيم ٽارٽريٽ ٽيتراهائيڊريٽ ۽ کوارٽز پائيزو اليڪٽرڪ جي نمائش لاءِ مليا هئا، ۽ هڪ پيزو اليڪٽرڪ ڊسڪ استعمال ڪئي وئي هئي وولٽيج پيدا ڪرڻ لاءِ جڏهن خراب ٿي وئي. اها ڳالهه Curies پاران تمام گهڻو مبالغو ڪيو ويو ته ڪنورس پيزو الیکٹرڪ اثر جي اڳڪٿي ڪرڻ لاء. 1881ع ۾ گبريل لِپمن پاران بنيادي thermodynamic اصولن جي حساب سان رياضياتي اثر جو اندازو لڳايو ويو.
ڪيوريز فوري طور تي ڪنورس اثر جي وجود جي تصديق ڪئي، ۽ پيزو اليڪٽرڪ ڪرسٽل ۾ اليڪٽررو-ايلاسٽو-مڪينيڪل خرابين جي مڪمل موٽڻ جي مقداري ثبوت حاصل ڪرڻ لاءِ اڳتي وڌيا. ان کان پوءِ جي ڏهاڪن ۾، پائيزو اليڪٽرڪ هڪ ليبارٽري تجسس رهي جيستائين اهو پيئر ۽ ماري ڪيوري طرفان پولونيم ۽ ريڊيم جي دريافت ۾ هڪ اهم اوزار بڻجي ويو. انهن جو ڪم ڪرسٽل ڍانچي کي ڳولڻ ۽ ان جي وضاحت ڪرڻ لاءِ جنهن ۾ پائيزو اليڪٽرڪيءَ جي نمائش ٿي، ولڊيمار ووئگٽ جي Lehrbuch der Kristallphysik (Textbook of Crystal Physics) جي اشاعت ۾ پڄاڻي ٿي.
سونار جي ترقي هڪ ڪاميابي هئي، ۽ پروجيڪٽ پيزو اليڪٽرڪ ڊوائيسز ۾ هڪ شديد ترقي ۽ دلچسپي پيدا ڪئي. بعد ۾ ڏهاڪن ۾، نئين پيزيو اليڪٽرڪ مواد ۽ انهن مواد لاء نئين ايپليڪيشنن جي ڳولا ۽ ترقي ڪئي وئي. Piezoelectric ڊوائيسز ڪيترن ئي شعبن ۾ گھر مليا، جهڙوڪ سيرامڪ فونوگراف ڪارٽريز، جن پليئر جي ڊيزائن کي آسان ڪيو ۽ سستا، وڌيڪ صحيح رڪارڊ پليئرز لاءِ ٺاهيا ويا جيڪي برقرار رکڻ لاءِ سستا ۽ تعمير ڪرڻ آسان هئا. الٽراسونڪ ٽرانڊوڪرز جي ترقيءَ کي آسانيءَ سان ماپڻ جي اجازت ڏني وئي viscosity ۽ fluids ۽ solids جي لوچ، جنهن جي نتيجي ۾ مواد جي تحقيق ۾ وڏي ترقي ٿي. الٽراسونڪ ٽائيم ڊومين ريفلڪوميٽر هڪ الٽراسونڪ نبض کي مواد ۾ موڪليندا آهن ۽ کاسٽ ميٽيل ۽ پٿر جي شين جي اندر خامين کي ڳولڻ لاءِ عڪاسي ۽ وقفي کي ماپيندا آهن، ساخت جي حفاظت کي بهتر بڻائيندا آهن.
ٻي عالمي جنگ کان پوءِ، آمريڪا، روس ۽ جاپان ۾ آزاد تحقيقي گروپن مصنوعي مواد جي هڪ نئين طبقي کي دريافت ڪيو جنهن کي فيرو اليڪٽرڪس سڏيو ويندو هو، جنهن ۾ پائيزو اليڪٽرڪ ثابتيون ڏيکاريل هيون.
Piezoelectric مواد
هن حصي ۾، آئون انهن مواد تي بحث ڪندس جيڪي پيزو اليڪٽرڪ اثر کي ظاهر ڪن ٿا، جيڪو ڪجهه مواد جي قابليت آهي جيڪو لاڳو ٿيل ميڪيڪل دٻاء جي جواب ۾ برقي چارج جمع ڪرڻ جي صلاحيت آهي. مان ڏسندس ته ڪرسٽل، سيرامڪس، حياتياتي مادو، هڏن، ڊي اين اي ۽ پروٽين، ۽ ڪيئن اهي سڀ پيزو اليڪٽرڪ اثر جو جواب ڏين ٿا.
Crystals
Piezoelectricity مخصوص مواد جي قابليت آهي جيڪو برقي چارج کي گڏ ڪرڻ لاء لاڳو ٿيل ميڪيڪل دٻاء جي جواب ۾. لفظ piezoelectricity يوناني لفظن πιέζειν (piezein) مان ورتل آهي جنهن جي معنيٰ آهي ’دٻائڻ‘ يا ’پريس‘ ۽ ἤλεκτρον (ēlektron) معنيٰ ’امبر‘، برقي چارج جو هڪ قديم ذريعو. پيزو اليڪٽرڪ مواد ۾ ڪرسٽل، سيرامڪس، حياتياتي مادو، هڏا، ڊي اين اي ۽ پروٽين شامل آهن.
Piezoelectricity هڪ لڪير اليڪٽررو ميخانياتي رابطي آهي جيڪو ميڪيڪل ۽ برقي رياستن جي وچ ۾ ڪرسٽل مواد ۾ ڦيرڦار سميٽري سان آهي. اهو اثر موٽڻ لائق آهي، مطلب ته پيزو اليڪٽرڪ جي نمائش ڪندڙ مواد پڻ ريورس پائيزو اليڪٽرڪ اثر کي ظاهر ڪن ٿا، جيڪو هڪ لاڳو ٿيل برقي فيلڊ جي نتيجي ۾ ميڪانياتي دٻاء جي اندروني نسل آهي. مادي جا مثال جيڪي ماپيبل پائيزو اليڪٽرڪ پيدا ڪن ٿا انهن ۾ ليڊ زرڪوونيٽ ٽائيٽينٽ ڪرسٽل شامل آهن، جن کي پنهنجي اصلي طول و عرض ۾ تبديل ڪري سگهجي ٿو يا ان جي ابتڙ، انهن جي جامد طول و عرض کي تبديل ڪري ٿو جڏهن هڪ خارجي برقي فيلڊ لاڳو ٿئي ٿي. اهو inverse piezoelectric اثر طور سڃاتو وڃي ٿو، ۽ الٽراسائونڊ موج پيدا ڪرڻ لاء استعمال ڪيو ويندو آهي.
فرينچ فزڪس دان جيڪس ۽ پيئر ڪيوري 1880ع ۾ پائيزو اليڪٽرڪيءَ کي دريافت ڪيو. پائيزو اليڪٽرڪ اثر کي مختلف مفيد ايپليڪيشنن لاءِ استعمال ڪيو ويو آهي، جن ۾ آواز جي پيداوار ۽ ان جي سڃاڻپ، پيزو اليڪٽرڪ انڪجيٽ پرنٽنگ، هاءِ وولٽيج بجلي جي پيداوار، ڪلاڪ جنريٽر ۽ اليڪٽرانڪ ڊوائيسز جهڙوڪ. جيئن ته مائڪرو بيلنس، ڊرائيو الٽراسونڪ نوزز، ۽ الٽرافائن فوڪسنگ آپٽيڪل اسيمبليون. اهو پروب خوردبيني اسڪيننگ جو بنياد پڻ ٺاهيندو آهي، جيڪي ايٽم جي پيماني تي تصويرن کي حل ڪرڻ لاء استعمال ڪيا ويندا آهن. Piezoelectric pickups پڻ استعمال ڪيا ويندا آهن اليڪٽرانڪ طور تي ايمپليفائيڊ گٽار ۽ ٽرگرز ۾ جديد اليڪٽرانڪ ڊرم ۾.
Piezoelectricity روزمره جي استعمال کي چمڪون پيدا ڪرڻ لاءِ استعمال ڪري ٿي ته جيئن ڪوڪنگ ۽ گرم ڪرڻ جي ڊوائيسز ۾ گيس کي روشن ڪري، گڏوگڏ مشعلن ۽ سگريٽ لائٽرز ۾. پائرو اليڪٽرڪ اثر، جيڪو گرمي پد جي تبديليءَ جي جواب ۾ بجليءَ جي صلاحيت جو نسل آهي، 18هين صديءَ جي وچ ڌاري ڪارل لينيئس ۽ فرانز ايپينس جو مطالعو ڪيو ويو، ريني هائي ۽ انتوني سيزر بيڪريل جي علم تي نقش نگاري ڪئي، جن مشيني نظام جي وچ ۾ لاڳاپو پيدا ڪيو. دٻاء ۽ برقي چارج. هن نظريي کي ثابت ڪرڻ جا تجربا اڻپورا هئا.
اسڪاٽ لينڊ ۾ هنٽرين ميوزيم ۾ ڪيوري معاوضي ۾ هڪ پيزو ڪرسٽل جو نظارو سڌو پيزو اليڪٽرڪ اثر جو هڪ مظاهرو آهي. ڀائر پيئر ۽ جيڪس ڪيوري، پائرو اليڪٽرڪيءَ جي ڄاڻ کي گڏ ڪيو، ان سان گڏ بنيادي ڪرسٽل ڍانچي کي سمجھڻ لاءِ پائرو اليڪٽرڪيءَ جي اڳڪٿي کي جنم ڏنو. اهي ڪرسٽل جي رويي جي اڳڪٿي ڪرڻ جي قابل هئا ۽ ڪرسٽل ۾ اثر جو مظاهرو ڪيو جهڙوڪ ٽورمالائن، کوارٽز، ٽوپز، کنڊ کنڊ، ۽ روچيل لوڻ. Sodium potassium tartrate tetrahydrate ۽ quartz پڻ piezoelectricity جي نمائش ڪئي. هڪ piezoelectric ڊسڪ وولٹیج پيدا ڪري ٿي جڏهن خراب ٿئي ٿي؛ شڪل ۾ تبديلي کي Curies جي مظاهري ۾ تمام گهڻو وڌايو ويو آهي.
اهي ڪنورس پيزو اليڪٽرڪ اثر جي اڳڪٿي ڪرڻ جي قابل پڻ هئا ۽ رياضياتي طور تي ان جي پويان بنيادي thermodynamic اصولن جو اندازو لڳايو. گيبريل لپمن 1881ع ۾ ائين ڪيو. ڪيوريز فوري طور تي ڪنورس اثر جي وجود جي تصديق ڪئي، ۽ پيزو اليڪٽرڪ ڪرسٽل ۾ اليڪٽررو-ايلاسٽو-مڪينيڪل خرابين جي مڪمل موٽڻ جو مقداري ثبوت حاصل ڪرڻ لاءِ اڳتي وڌيا.
ڏهاڪن تائين، پائيزو الیکٹريٽي هڪ ليبارٽري تجسس رهي، پر اهو پيئر ۽ ماري ڪيوري پاران پولونيم ۽ ريڊيم جي دريافت ۾ هڪ اهم اوزار هو. انهن جي ڪرسٽل ڍانچي کي ڳولڻ ۽ ان جي وضاحت ڪرڻ جو ڪم جيڪو پيزو اليڪٽرڪ جي نمائش ڪري ٿو وولڊمار ووئگٽ جي Lehrbuch der Kristallphysik (Textbook of Crystal Physics) جي اشاعت ۾ پڄاڻيءَ تي پهتو، جنهن ۾ بيان ڪيو ويو آهي ته قدرتي ڪرسٽل طبقن جيڪي پائيزو اليڪٽرڪيءَ جي قابل هوندا آهن ۽ سختيءَ سان اليڪٽرڪ ٽينس جي وضاحت ڪئي وئي آهي.
سونار ۾ پائيزو اليڪٽرڪ ڊوائيسز جو عملي استعمال پهرين عالمي جنگ دوران ترقي ڪئي وئي. فرانس ۾، پال لينگوين ۽ سندس ساٿين هڪ الٽراسونڪ آبدوز ڊيڪٽر تيار ڪيو. هي ڊيڪٽر پتلي کوارٽز ڪرسٽل مان ٺهيل هڪ ٽرانسڊيوسر تي مشتمل هوندو هو، جيڪو احتياط سان اسٽيل جي پليٽن تي چپڪي ويندو هو، جنهن کي هائيڊروفون سڏيو ويندو هو، ته جيئن هڪ اعليٰ تعدد واري نبض کي خارج ڪرڻ کان پوءِ موٽندڙ گونج کي معلوم ڪري سگهجي. وقت کي ماپڻ سان جيڪو آواز جي لهرن جي گونج ٻڌڻ ۾ وٺندو آهي ڪنهن شئي کان، اهي اعتراض جي فاصلي کي ڳڻڻ جي قابل هئا. سونار ۾ piezoelectricity جو هي استعمال هڪ ڪاميابي هئي، ۽ منصوبي ڏهاڪن دوران piezoelectric ڊوائيسز ۾ هڪ شديد ترقي ۽ دلچسپي پيدا ڪئي.
ٺڪر
پائيزو اليڪٽرڪ مواد سولڊ آهن جيڪي لاڳو ٿيل ميڪانياتي دٻاءُ جي جواب ۾ برقي چارج جمع ڪن ٿا. Piezoelectricity يوناني لفظن πιέζειν (piezein) مان نڪتل آھي جنھن جي معنيٰ آھي 'squeeze' يا 'press' ۽ ἤλεκτρον (ēlektron) معنيٰ آھي 'امبر'، برقي چارج جو ھڪڙو قديم ذريعو. Piezoelectric مواد مختلف قسم جي ايپليڪيشنن ۾ استعمال ڪيا ويا آهن، جن ۾ آواز جي پيداوار ۽ ڳولڻ، piezoelectric inkjet ڇپائي، ۽ اعلي وولٹیج بجلي جي پيداوار شامل آهن.
پائيزو اليڪٽرڪ مواد ڪرسٽل، سيرامڪس، حياتياتي مادو، هڏا، ڊي اين اي ۽ پروٽين ۾ مليا آهن. سيرامڪس سڀ کان وڌيڪ عام پيزو اليڪٽرڪ مواد آهن جيڪي روزمره جي ايپليڪيشنن ۾ استعمال ٿيندا آهن. سيرامڪس دھاتي آڪسائيڊس جي ميلاپ مان ٺهيل آهن، جهڙوڪ ليڊ زرڪوونيٽ ٽائيٽنٽ (PZT)، جن کي مضبوط ڪرڻ لاءِ تيز گرمي پد تي گرم ڪيو ويندو آهي. سيرامڪس انتهائي پائيدار آهن ۽ انتهائي گرمي ۽ دٻاء کي برداشت ڪري سگهن ٿا.
Piezoelectric سيرامڪس مختلف قسم جا استعمال ڪيا آهن، جن ۾ شامل آهن:
• پچائڻ ۽ گرم ڪرڻ جي ڊوائيسز، جهڙوڪ مشعل ۽ سگريٽ لائٽرز لاءِ گيس کي روشن ڪرڻ لاءِ چمڪون پيدا ڪرڻ.
• طبي تصويرن لاءِ الٽراسائونڊ لهرن کي پيدا ڪرڻ.
• ڪلاڪ جنريٽر ۽ اليڪٽرانڪ ڊوائيسز لاء اعلي وولٽيج بجلي پيدا ڪرڻ.
• درست وزن ۾ استعمال لاءِ مائڪرو بيلنس پيدا ڪرڻ.
• ڊرائيونگ الٽراسونڪ نوزز لاءِ الٽرافائن فوڪسنگ آف آپٽيڪل اسمبليز.
• پروب خوردبيني اسڪيننگ لاءِ بنياد ٺاهيندي، جيڪا ائٽم جي ماپ تي تصويرن کي حل ڪري سگهي ٿي.
• جديد اليڪٽرانڪ ڊرم لاءِ اليڪٽرانڪ طور تي وڌايل گٽار ۽ ٽرگرن لاءِ پڪ اپ.
Piezoelectric سيرامڪس ايپليڪيشنن جي وسيع رينج ۾ استعمال ٿيندا آهن، صارفين جي اليڪٽرانڪس کان وٺي طبي تصويرن تائين. اهي انتهائي پائيدار آهن ۽ انتهائي گرمي ۽ دٻاء کي برداشت ڪري سگهن ٿا، انهن کي مختلف صنعتن ۾ استعمال لاء مثالي بڻائي ٿو.
حياتياتي مادو
Piezoelectricity مخصوص مواد جي قابليت آهي جيڪو برقي چارج کي گڏ ڪرڻ لاء لاڳو ٿيل ميڪيڪل دٻاء جي جواب ۾. اهو يوناني لفظ ’پيزين‘ مان ورتل آهي، جنهن جي معنيٰ آهي ’دٻائڻ يا دٻائڻ‘، ۽ ’Elektron‘، معنيٰ ’امبر‘، برقي چارج جو هڪ قديم ذريعو.
حياتياتي مادو جهڙوڪ هڏن، ڊي اين اي، ۽ پروٽين انهن مواد مان آهن جيڪي پائيزو الیکٹريٽي کي ظاهر ڪن ٿا. اهو اثر موٽڻ لائق آهي، مطلب ته پيزو اليڪٽرڪ جي نمائش ڪندڙ مواد پڻ ريورس پيزو اليڪٽرڪ اثر کي ظاهر ڪن ٿا، جيڪو هڪ لاڳو ٿيل برقي فيلڊ جي نتيجي ۾ ميڪانياتي دٻاء جي اندروني نسل آهي. انهن مواد جي مثالن ۾ ليڊ zirconate titanate ڪرسٽل شامل آهن، جيڪي ماپيبل پائيزو اليڪٽرڪيت پيدا ڪندا آهن جڏهن انهن جي جامد ڍانچي پنهنجي اصل طول و عرض کان خراب ٿي ويندي آهي. ان جي ابتڙ، جڏهن هڪ خارجي برقي ميدان لاڳو ڪيو ويندو آهي، ڪرسٽل پنهنجي جامد طول و عرض کي تبديل ڪري ٿو، الٽراسائونڊ لڀن کي انورس پائيزو الیکٹرڪ اثر ذريعي پيدا ڪري ٿو.
پائيزو اليڪٽرڪ جي دريافت 1880ع ۾ فرانسيسي فزڪس دان جيڪس ۽ پيئر ڪيوري ڪئي هئي. ان کان پوءِ ان کي مختلف مفيد ايپليڪيشنن لاءِ استعمال ڪيو ويو آهي، جهڙوڪ:
• آواز جي پيداوار ۽ سڃاڻپ
• Piezoelectric inkjet ڇپائي
• اعلي وولٽيج بجلي جي پيداوار
• ڪلاڪ جنريٽر
• اليڪٽرانڪ ڊوائيسز
• مائڪرو بيلنس
• ڊرائيو الٽراسونڪ nozzles
• الٽرافائن فوڪسنگ آپٽيڪل اسيمبليون
• اسڪيننگ پروب خوردبيني جو بنياد ٺاهي ٿو
• ايٽم جي پيماني تي تصويرون حل ڪريو
• اليڪٽرانڪ امپلائيڊ گٽارز ۾ پِڪ اپ
• جديد اليڪٽرانڪ ڊرم ۾ ٽرگر
Piezoelectricity پڻ روزمره جي شين ۾ استعمال ٿئي ٿي جهڙوڪ گيس پچائڻ ۽ گرم ڪرڻ جا آلات، مشعل، سگريٽ لائٽر، ۽ وڌيڪ. پائرو اليڪٽرڪ اثر، جيڪو حرارت جي تبديليءَ جي جواب ۾ بجليءَ جي صلاحيت جي پيداوار آهي، 18 صدي جي وچ ڌاري ڪارل لينيئس ۽ فرانز ايپينس جو مطالعو ڪيو ويو. René Haüy ۽ Antoine César Becquerel جي علم تي نقش نگاري ڪندي، ھنن ميڪانياتي دٻاءُ ۽ برقي چارج جي وچ ۾ تعلق ثابت ڪيو، پر انھن جا تجربا اڻ ڳڻيا ثابت ٿيا.
اسڪاٽ لينڊ ۾ هنٽرين ميوزيم ۾ ڪيوري ڪمپينسيٽر ۾ هڪ پيزو ڪرسٽل جو نظارو سڌو پيزو اليڪٽرڪ اثر جو هڪ مظاهرو آهي. ڀائر پيئر ۽ جيڪس ڪيوري پائرو اليڪٽرڪيت جي ڄاڻ ۽ بنيادي ڪرسٽل ڍانچي جي ڄاڻ کي گڏ ڪيو ته جيئن پائرو اليڪٽرڪيت جي اڳڪٿي کي جنم ڏنو وڃي ۽ ڪرسٽل جي رويي جي اڳڪٿي ڪئي وڃي. اهو ڪرسٽل جي اثر سان ظاهر ڪيو ويو آهي جهڙوڪ ٽورمالائن، کوارٽز، ٽوپاز، کنڊ کنڊ، ۽ روچيل لوڻ. سوڊيم ۽ پوٽاشيم ٽارٽريٽ ٽيتراهائيڊريٽ ۽ ڪوارٽز پڻ پائيزو اليڪٽرڪ جي نمائش ڪئي، ۽ هڪ پيزو اليڪٽرڪ ڊسڪ استعمال ڪيو ويو ته وولٽيج پيدا ڪرڻ لاءِ جڏهن خراب ٿي وڃي. اهو اثر Curies طرفان تمام گهڻو وڌايو ويو هو converse piezoelectric اثر جي اڳڪٿي ڪرڻ لاءِ. 1881ع ۾ گبريل لِپمن جي بنيادي thermodynamic اصولن مان رياضياتي طور تي ڪثرت جو اثر ورتو ويو.
ڪيوريز فوري طور تي ڪنورس اثر جي وجود جي تصديق ڪئي، ۽ پيزو اليڪٽرڪ ڪرسٽل ۾ اليڪٽررو-ايلاسٽو-مڪينيڪل خرابين جي مڪمل موٽڻ جي مقداري ثبوت حاصل ڪرڻ لاءِ اڳتي وڌيا. ڏهاڪن تائين، piezoelectricity هڪ ليبارٽري تجسس رهي جيستائين اهو پيئر ۽ ماري ڪيوري طرفان پولونيم ۽ ريڊيم جي دريافت ۾ هڪ اهم اوزار بڻجي ويو. انهن جو ڪم انهن ڪرسٽل ڍانچي کي ڳولڻ ۽ ان جي وضاحت ڪرڻ لاءِ جنهن ۾ پائيزو اليڪٽرڪيءَ جي نمائش ڪئي وئي، وولڊيمار ووئگٽ جي ’ليربچ ڊير ڪرسٽل فزڪ‘ (ڪرسٽل فزڪس جو درسي ڪتاب) جي اشاعت ۾ پڄاڻي ٿي.
بون
Piezoelectricity مخصوص مواد جي قابليت آهي جيڪو برقي چارج کي گڏ ڪرڻ لاء لاڳو ٿيل ميڪيڪل دٻاء جي جواب ۾. هڏن هڪ اهڙي مواد آهي جيڪا هن رجحان کي ظاهر ڪري ٿي.
هڏا هڪ قسم جو حياتياتي مادو آهي جيڪو پروٽين ۽ معدنيات تي مشتمل آهي، جنهن ۾ ڪوليجن، ڪيلشيم ۽ فاسفورس شامل آهن. اهو سڀني حياتياتي مواد جو سڀ کان وڌيڪ پائيزو اليڪٽرڪ آهي، ۽ هڪ وولٽيج پيدا ڪرڻ جي قابل آهي جڏهن ميڪيڪل دٻاء جي تابع آهي.
هڏن ۾ پائيزو اليڪٽرڪ اثر ان جي منفرد ساخت جو نتيجو آهي. اهو ڪوليجن فائبر جي هڪ نيٽ ورڪ تي مشتمل آهي جيڪي معدنيات جي ميٽرڪس ۾ شامل آهن. جڏهن هڏن کي مشيني دٻاءُ جي تابع ڪيو ويندو آهي، ڪوليجن فائبر حرڪت ڪندا آهن، جنهن جي ڪري معدنيات پولرائز ٿي ويندا آهن ۽ هڪ برقي چارج ٺاهيندا آهن.
هڏن ۾ پائيزيو اليڪٽرڪ اثر ڪيتريون ئي عملي ايپليڪيشنون آهن. اهو طبي تصويرن ۾ استعمال ڪيو ويندو آهي، جهڙوڪ الٽراسائونڊ ۽ ايڪس ري اميجنگ، هڏن جي ڀڃڪڙي ۽ ٻين غير معموليات کي ڳولڻ لاء. اهو پڻ هڏن جي وهڪري ٻڌڻ جي امداد ۾ استعمال ٿيندو آهي، جيڪو آواز جي لهرن کي برقي سگنلن ۾ تبديل ڪرڻ لاءِ پائيزو اليڪٽرڪ اثر استعمال ڪندو آهي جيڪي سڌو سنئون اندرين ڪن ڏانهن موڪليا ويندا آهن.
هڏن ۾ پيزو اليڪٽرڪ اثر آرٿوپيڊڪ امپلانٽس ۾ پڻ استعمال ٿيندو آهي، جهڙوڪ مصنوعي جوڑوں ۽ مصنوعي عضون. امپلانٽس پائيزو اليڪٽرڪ اثر کي استعمال ڪن ٿا مشيني توانائي کي برقي توانائي ۾ تبديل ڪرڻ لاءِ، جيڪو پوءِ ڊوائيس کي طاقت ڏيڻ لاءِ استعمال ڪيو ويندو آهي.
ان کان علاوه، هڏن ۾ پيزوليڪل اثر نئين طبي علاج جي ترقي ۾ استعمال لاء ڳولي رهيو آهي. مثال طور، محقق هڏن جي واڌ کي متحرڪ ڪرڻ ۽ خراب ٿيل ٽشو جي مرمت ڪرڻ لاء پيزو الیکٹريٽي جي استعمال جي تحقيق ڪري رهيا آهن.
مجموعي طور تي، هڏن ۾ پائيزيو اليڪٽرڪ اثر هڪ دلچسپ رجحان آهي عملي ايپليڪيشنن جي وسيع رينج سان. اهو مختلف قسم جي طبي ۽ ٽيڪنالاجي ايپليڪيشنن ۾ استعمال ڪيو پيو وڃي، ۽ نئين علاج جي ترقي ۾ استعمال لاء دريافت ڪيو پيو وڃي.
سمايل
Piezoelectricity مخصوص مواد جي قابليت آهي جيڪو برقي چارج کي گڏ ڪرڻ لاء لاڳو ٿيل ميڪيڪل دٻاء جي جواب ۾. ڊي اين هڪ اهڙو مواد آهي جيڪو هن اثر کي ظاهر ڪري ٿو. ڊي اين اي هڪ حياتياتي ماليڪيول آهي جيڪو سڀني جاندارن ۾ ملي ٿو ۽ چار نيوڪليوٽائيڊ بنيادن تي مشتمل آهي: ايڊينائن (اي)، گيانائن (جي)، سائٽوسين (سي)، ۽ ٿائمين (ٽي).
ڊي اين اي هڪ پيچيده ماليڪيول آهي جيڪو برقي چارج پيدا ڪرڻ لاءِ استعمال ٿي سگهي ٿو جڏهن مشيني دٻاءُ جي تابع هجي. ان جو سبب اهو آهي ته ڊي اين اي ماليڪيول نيوڪليوٽائڊس جي ٻن حصن مان ٺهيل آهن جيڪي هائيڊروجن بانڊن سان گڏ جڙيل آهن. جڏهن اهي بانڊ ڀڄي ويندا آهن، برقي چارج ٺاهي ويندي آهي.
ڊي اين اي جي پيزوليڪل اثر کي مختلف قسم جي ايپليڪيشنن ۾ استعمال ڪيو ويو آهي، جنهن ۾ شامل آهن:
• ميڊيڪل امپلانٽس لاءِ بجلي پيدا ڪرڻ
• سيلز ۾ ميڪيڪل قوتن کي ڳولڻ ۽ ماپ ڪرڻ
• نانوسڪيل سينسر کي ترقي ڪندي
• ڊي اين اي جي ترتيب لاءِ بايو سينسر ٺاهڻ
• تصويرن لاءِ الٽراسائونڊ لهرن کي پيدا ڪرڻ
ڊي اين اي جو پائزو اليڪٽرڪ اثر پڻ دريافت ڪيو پيو وڃي ان جي امڪاني استعمال لاءِ نئين مواد جي ترقي ۾، جهڙوڪ نانوائرس ۽ نانوٽوبس. اهي مواد مختلف ايپليڪيشنن لاءِ استعمال ٿي سگھن ٿا، بشمول توانائي اسٽوريج ۽ سينسنگ.
ڊي اين اي جي پيزو اليڪٽرڪ اثر وڏي پيماني تي اڀياس ڪئي وئي آهي ۽ اهو مليو آهي ته ميڪيڪل دٻاء لاء انتهائي حساس آهي. اهو ان کي تحقيق ڪندڙن ۽ انجنيئرن لاءِ هڪ قيمتي اوزار بڻائي ٿو جيڪي نئين مواد ۽ ٽيڪنالاجيون ٺاهڻ جي ڪوشش ڪري رهيا آهن.
نتيجي ۾، ڊي اين اي ھڪڙو مواد آھي جيڪو پائيزوئليڪٽر اثر کي ڏيکاري ٿو، جيڪو لاڳو ٿيل ميڪانياتي دٻاء جي جواب ۾ برقي چارج گڏ ڪرڻ جي صلاحيت آھي. اهو اثر مختلف ايپليڪيشنن ۾ استعمال ڪيو ويو آهي، بشمول طبي امپلانٽس، نانوسڪيل سينسر، ۽ ڊي اين اي ترتيب ڏيڻ. اهو پڻ دريافت ڪيو پيو وڃي ان جي امڪاني استعمال لاءِ نئين مواد جي ترقي ۾، جهڙوڪ نانوائرس ۽ نانوٽوبس.
پروٽين
Piezoelectricity مخصوص مواد جي قابليت آهي جيڪو برقي چارج کي گڏ ڪرڻ لاء لاڳو ٿيل ميڪيڪل دٻاء جي جواب ۾. Piezoelectric مواد، جهڙوڪ پروٽين، ڪرسٽل، سيرامڪس، ۽ حياتياتي مادو جهڙوڪ هڏن ۽ ڊي اين اي، هن اثر کي ظاهر ڪن ٿا. پروٽين، خاص طور تي، هڪ منفرد پائيزو اليڪٽرڪ مواد آهن، ڇاڪاڻ ته اهي امينو اسيد جي پيچيده ساخت مان ٺهيل آهن جيڪي برقي چارج پيدا ڪرڻ لاء خراب ٿي سگهن ٿيون.
پروٽين تمام گھڻا قسم جا پائيزو اليڪٽرڪ مواد آھن، ۽ اھي مختلف قسمن ۾ مليا آھن. اهي اينزائمز، هارمونز ۽ اينٽي باڊيز جي صورت ۾ ملي سگهن ٿا، گڏوگڏ ساختي پروٽين جهڙوڪ ڪوليجن ۽ ڪيريٽين جي صورت ۾. پروٽين پڻ عضلاتي پروٽين جي صورت ۾ مليا آهن، جيڪي عضلات جي ڀڃڪڙي ۽ آرام لاء ذميوار آهن.
پروٽينن جو پائزو اليڪٽرڪ اثر ان حقيقت جي ڪري آهي ته اهي امينو اسيد جي پيچيده ڍانچي مان ٺهيل آهن. جڏهن اهي امينو اسيد خراب ٿي ويندا آهن، اهي برقي چارج ٺاهيندا آهن. هي اليڪٽرڪ چارج پوءِ استعمال ڪري سگهجي ٿو مختلف ڊوائيسز کي طاقت ڏيڻ لاءِ، جهڙوڪ سينسر ۽ ايڪٽيوٽر.
پروٽين پڻ مختلف طبي ايپليڪيشنن ۾ استعمال ٿيندا آهن. مثال طور، اهي جسم ۾ ڪجهه پروٽين جي موجودگي کي ڳولڻ لاء استعمال ڪيا ويا آهن، جيڪي بيمارين جي تشخيص لاء استعمال ڪري سگهجن ٿيون. اهي ڪجهه بيڪٽيريا ۽ وائرس جي موجودگي کي ڳولڻ لاء پڻ استعمال ڪيا ويا آهن، جن کي انفيڪشن جي تشخيص لاء استعمال ڪري سگهجي ٿو.
پروٽين پڻ صنعتي ايپليڪيشنن جي هڪ قسم ۾ استعمال ٿيندا آهن. مثال طور، اهي مختلف صنعتي عملن لاءِ سينسر ۽ ايڪٽيوٽر ٺاهڻ لاءِ استعمال ٿيندا آهن. اهي مواد ٺاهڻ لاء پڻ استعمال ڪيا ويا آهن جيڪي جهاز ۽ ٻين گاڏين جي تعمير ۾ استعمال ٿي سگهن ٿيون.
نتيجي ۾، پروٽين هڪ منفرد پائيزو اليڪٽرڪ مواد آهي جيڪو مختلف قسم جي ايپليڪيشنن ۾ استعمال ڪري سگهجي ٿو. اهي امينو اسيد جي پيچيده ڍانچي مان ٺهيل آهن جيڪي برقي چارج پيدا ڪرڻ لاء خراب ٿي سگهن ٿيون، ۽ اهي مختلف قسم جي طبي ۽ صنعتي ايپليڪيشنن ۾ استعمال ٿيندا آهن.
Piezoelectricity سان توانائي حاصل ڪرڻ
هن حصي ۾، مان بحث ڪندس ته ڪيئن پائيزو اليڪٽرڪ توانائي حاصل ڪرڻ لاءِ استعمال ٿي سگهي ٿي. مان پيزو اليڪٽرڪ انڪجيٽ پرنٽنگ کان وٺي ڪلاڪ جنريٽر ۽ مائڪرو بيلنس تائين پيزو اليڪٽرڪ جي مختلف ايپليڪيشنن کي ڏسندس. مان پيزو الیکٹريڪيٽي جي تاريخ کي به ڳوليندس، ان جي دريافت کان وٺي پيئر ڪيوري جي ٻي عالمي جنگ ۾ ان جي استعمال تائين. آخر ۾، مان بحث ڪندس پيزيو اليڪٽرڪ انڊسٽري جي موجوده حالت ۽ اڳتي وڌڻ جي صلاحيت.
Piezoelectric Inkjet ڇپائي
Piezoelectricity ڪجهه مواد جي قابليت آهي جيڪو لاڳو ٿيل ميڪانياتي دٻاء جي جواب ۾ برقي چارج پيدا ڪري ٿو. لفظ 'piezoelectricity' يوناني لفظن 'piezein' (دٻائڻ يا دٻائڻ) ۽ 'اليڪٽران' (امبر) مان نڪتل آهي، جيڪو برقي چارج جو هڪ قديم ذريعو آهي. Piezoelectric مواد، جهڙوڪ ڪرسٽل، سيرامڪس، ۽ حياتياتي مادو جهڙوڪ هڏا ۽ ڊي اين، مختلف قسم جي ايپليڪيشنن ۾ استعمال ٿيندا آهن.
Piezoelectricity استعمال ڪيو ويندو آھي ھاء وولٽيج بجلي پيدا ڪرڻ لاء، ھڪڙي گھڙي جنريٽر جي طور تي، اليڪٽرانڪ ڊوائيسز ۾، ۽ مائڪرو بيلنس ۾. اهو الٽراسونڪ نوزز ۽ الٽرافائن فوڪسنگ آپٽيڪل اسيمبلين کي هلائڻ لاءِ پڻ استعمال ڪيو ويندو آهي. Piezoelectric inkjet ڇپائي هن ٽيڪنالاجي جي هڪ مشهور اپليڪيشن آهي. هي ڇپائيءَ جو هڪ قسم آهي جيڪو پيزو اليڪٽرڪ ڪرسٽل استعمال ڪري ٿو هڪ اعليٰ فريڪوئنسي وائبريشن پيدا ڪرڻ لاءِ، جيڪو ڪنهن صفحي تي مس جي بوندن کي ڪڍڻ لاءِ استعمال ڪيو ويندو آهي.
piezoelectricity جي دريافت 1880ع ۾ ٿي، جڏهن فرانسيسي فزڪس دان Jacques ۽ Pierre Curie ان اثر کي دريافت ڪيو. ان کان پوء، piezoelectric اثر استعمال ڪيو ويو آهي مختلف مفيد ايپليڪيشنن لاء. Piezoelectricity روزمره جي شين ۾ استعمال ٿئي ٿي جهڙوڪ گيس پچائڻ ۽ گرم ڪرڻ جا آلات، مشعل، سگريٽ لائٽر، ۽ اليڪٽرانڪ طور تي وڌايل گٽار ۽ ٽريگرز ۾ جديد اليڪٽرانڪ ڊرم ۾.
Piezoelectricity پڻ سائنسي تحقيق ۾ استعمال ٿئي ٿي. اهو اسڪيننگ پروب خوردبيني جو بنياد آهي، جيڪو ايٽم جي پيماني تي تصويرن کي حل ڪرڻ لاءِ استعمال ڪيو ويندو آهي. اهو الٽراسونڪ ٽائم ڊومين ريفلڪوميٽرز ۾ پڻ استعمال ڪيو ويندو آهي، جيڪي الٽراسونڪ پلس کي مواد ۾ موڪليندا آهن ۽ انعڪاس کي ماپڻ لاءِ وقفن کي ڳوليندا آهن ۽ کاسٽ دھات ۽ پٿر جي شين جي اندر خاميون ڳوليندا آهن.
piezoelectric ڊوائيسز ۽ مواد جي ترقي بهتر ڪارڪردگي ۽ آسان پيداوار جي عمل جي ضرورت جي ذريعي هلائي وئي آهي. گڏيل قومن ۾، تجارتي استعمال لاء کوارٽز ڪرسٽل جي ترقي، پيزوليڪل صنعت جي ترقي ۾ هڪ اهم عنصر آهي. ان جي ابتڙ، جاپاني ٺاهيندڙن کي جلدي معلومات حصيداري ڪرڻ ۽ نئين ايپليڪيشنن کي ترقي ڪرڻ جي قابل ٿي ويا آهن، جاپاني مارڪيٽ ۾ تيزيء سان ترقي ڪري ٿي.
Piezoelectricity اسان جي توانائي جي استعمال ۾ انقلاب آڻي ڇڏيو آهي، روزمره جي شين جهڙوڪ لائٽر کان وٺي جديد سائنسي تحقيق تائين. اها هڪ ورسٽائل ٽيڪنالاجي آهي جنهن اسان کي نئين مواد ۽ ايپليڪيشنن کي ڳولڻ ۽ ترقي ڪرڻ جي قابل بڻائي ڇڏيو آهي، ۽ اهو ايندڙ سالن تائين اسان جي زندگين جو هڪ اهم حصو بڻجي ويندو.
هاء وولٽيج بجلي جي پيداوار
Piezoelectricity لاڳو ٿيل ميڪانياتي دٻاء جي جواب ۾ برقي چارج گڏ ڪرڻ لاء ڪجهه مضبوط مواد جي صلاحيت آهي. لفظ 'piezoelectricity' يوناني لفظن 'piezein' مان ورتل آهي، جنهن جي معنيٰ آهي 'squeeze' يا 'press' ۽ 'ēlektron' جي معنيٰ آهي 'امبر'، برقي چارج جو هڪ قديم ذريعو. Piezoelectricity هڪ لڪير اليڪٽررو ميخانياتي رابطي آهي جيڪو ميڪيڪل ۽ برقي رياستن جي وچ ۾ ڪرسٽل مواد ۾ ڦيرڦار سميٽري سان آهي.
piezoelectric اثر هڪ reversible عمل آهي. پيزو اليڪٽرڪ جي نمائش ڪندڙ مواد پڻ ريورس پيزو اليڪٽرڪ اثر کي ظاهر ڪن ٿا، هڪ لاڳو ٿيل برقي فيلڊ جي نتيجي ۾ ميڪيڪل دٻاء جي اندروني نسل. مثال طور، ليڊ zirconate titanate ڪرسٽل ماپيبل پائيزو اليڪٽرڪيت پيدا ڪندا آهن جڏهن انهن جي جامد ڍانچي پنهنجي اصل طول و عرض کان خراب ٿي ويندي آهي. برعڪس، ڪرسٽل پنهنجي جامد طول و عرض کي تبديل ڪري سگھن ٿا جڏهن هڪ خارجي برقي فيلڊ لاڳو ٿئي ٿي، هڪ رجحان جيڪو inverse piezoelectric اثر طور سڃاتو وڃي ٿو، جيڪو الٽراسائونڊ لهرن جي پيداوار ۾ استعمال ٿيندو آهي.
piezoelectric اثر ايپليڪيشنن جي هڪ قسم ۾ استعمال ڪيو ويندو آهي، جنهن ۾ اعلي وولٹیج بجلي جي پيداوار شامل آهن. پيزو اليڪٽرڪ مواد آواز جي پيداوار ۽ ڳولڻ ۾ استعمال ٿيندا آهن، پيزو اليڪٽرڪ انڪجيٽ پرنٽنگ ۾، ڪلاڪ جنريٽر ۾، اليڪٽرانڪ ڊوائيسز ۾، مائڪرو بيلنس ۾، ڊرائيو الٽراسونڪ نوزز ۾، ۽ الٽرافائن فوڪسنگ آپٽيڪل اسيمبلين ۾.
Piezoelectricity روزمره جي ايپليڪيشنن ۾ پڻ استعمال ٿئي ٿي، جهڙوڪ پکڙڻ ۽ گرم ڪرڻ جي ڊوائيسز ۾ گيس کي روشن ڪرڻ لاء چمڪ پيدا ڪرڻ، مشعلن ۾، سگريٽ لائٽرز، ۽ پائرو اليڪٽرڪ اثر مواد، جيڪي گرمي جي تبديلي جي جواب ۾ برقي صلاحيت پيدا ڪن ٿا. هن اثر جو مطالعو ڪارل لينيئس ۽ فرانز ايپينس 18هين صديءَ جي وچ ڌاري ڪيو، جنهن ۾ ريني هاي ۽ اينٽوئن سيزر بيڪريل کان علم حاصل ڪيو، جن مشيني دٻاءُ ۽ برقي چارج جي وچ ۾ لاڳاپو قائم ڪيو، جيتوڻيڪ انهن جا تجربا اڻ کٽ ثابت ٿيا.
pyroelectricity جي گڏيل ڄاڻ ۽ بنيادي ڪرسٽل ڍانچي جي سمجھڻ pyroelectricity جي اڳڪٿي ۽ ڪرسٽل رويي جي اڳڪٿي ڪرڻ جي صلاحيت کي جنم ڏنو. اهو ڪرسٽل جي اثر سان ظاهر ڪيو ويو آهي جهڙوڪ ٽورمالائن، کوارٽز، ٽوپاز، کنڊ کنڊ، ۽ روچيل لوڻ. سوڊيم پوٽاشيم ٽارٽريٽ ٽيتراهائيڊريٽ ۽ ڪوارٽز پڻ پائيزو اليڪٽرڪ جي نمائش ڪئي، ۽ هڪ پيزو اليڪٽرڪ ڊسڪ استعمال ڪيو ويو ته وولٽيج پيدا ڪرڻ لاءِ جڏهن خراب ٿي وڃي. اها ڳالهه Curies جي سڌي piezoelectric اثر جي مظاهري ۾ تمام گهڻو وڌي وئي هئي.
ڀائر پيئر ۽ جيڪس ڪيوري، پيزو اليڪٽرڪ ڪرسٽل ۾ اليڪٽررو-ايلاسٽو-مڪينيڪل خرابين جي مڪمل موٽڻ جو مقداري ثبوت حاصل ڪرڻ لاءِ اڳتي وڌيا. ڏهاڪن تائين، پائيزو الیکٹريٽي هڪ ليبارٽري تجسس رهي، پر اهو پيئر ۽ ماري ڪيوري پاران پولونيم ۽ ريڊيم جي دريافت ۾ هڪ اهم اوزار هو. انهن جي ڪرسٽل ڍانچي کي ڳولڻ ۽ ان جي وضاحت ڪرڻ جو ڪم جيڪو پيزو اليڪٽرڪ جي نمائش ڪري ٿو وولڊمار ووئگٽ جي Lehrbuch der Kristallphysik (Textbook of Crystal Physics) جي اشاعت ۾ پڄاڻيءَ تي پهتو، جنهن ۾ بيان ڪيو ويو آهي ته قدرتي ڪرسٽل طبقن جيڪي پائيزو اليڪٽرڪيءَ جي قابل هوندا آهن ۽ سختيءَ سان اليڪٽرڪ ٽينس جي وضاحت ڪئي وئي آهي.
پائيزو اليڪٽرڪ ڊوائيسز جو عملي استعمال پهرين عالمي جنگ دوران سونار جي ترقيءَ سان شروع ٿيو. فرانس ۾، پال لانگوين ۽ سندس ساٿين هڪ الٽراسونڪ آبدوز ڊيڪٽر تيار ڪيو. ڊيڪٽر ۾ پتلي کوارٽز ڪرسٽل مان ٺهيل هڪ ٽرانسڊيوسر شامل هو، جنهن کي احتياط سان اسٽيل جي پليٽن تي چمڪيو ويو، ۽ موٽڻ واري گونج کي ڳولڻ لاءِ هڪ هائيڊروفون. ٽرانسڊيوسر مان هڪ اعليٰ فريڪوئنسي پلس کي خارج ڪرڻ ۽ وقت کي ماپڻ سان جيڪو آواز جي لهرن جي گونج ٻڌڻ ۾ وٺندو آهي، اهي اعتراض جي فاصلي کي ڳڻڻ جي قابل هئا. انهن سونار کي ڪامياب بڻائڻ لاءِ پيزو اليڪٽرڪ جو استعمال ڪيو، ۽ ان منصوبي هيٺ ڏهاڪن دوران پيزو اليڪٽرڪ ڊوائيسز ۾ شديد ترقي ۽ دلچسپي پيدا ڪئي.
نون پيزو اليڪٽرڪ مواد ۽ انهن مواد لاء نئين ايپليڪيشنن جي ڳولا ۽ ترقي ڪئي وئي. Piezoelectric ڊوائيسز مختلف شعبن ۾ گھر مليا، جهڙوڪ سيرامڪ فونوگراف ڪارٽريز، جن پليئر ڊيزائن کي آسان ڪيو ۽ سستا، وڌيڪ صحيح رڪارڊ پليئرز لاءِ ٺاهيا ويا جيڪي برقرار رکڻ لاءِ سستا ۽ تعمير ڪرڻ آسان هئا. الٽراسونڪ ٽرانڊوڪرز جي ترقي کي آسانيءَ سان ماپڻ جي اجازت ڏني وئي viscosity ۽ fluids ۽ solids جي لوچ، نتيجي ۾ مواد جي تحقيق ۾ وڏي ترقي. الٽراسونڪ ٽائيم ڊومين ريفلڪوميٽر هڪ الٽراسونڪ نبض کي مواد ۾ موڪليندا آهن ۽ کاسٽ ميٽيل ۽ پٿر جي شين جي اندر خامين کي ڳولڻ لاءِ عڪاسي ۽ وقفي کي ماپيندا آهن، ساخت جي حفاظت کي بهتر بڻائيندا آهن.
ٻي مهاڀاري لڙائيءَ ۾ آمريڪا، روس ۽ جاپان ۾ آزاد ريسرچ گروپن کي فريئر نالي مصنوعي مواد جو هڪ نئون طبقو دريافت ڪيو ويو.
گھڙي جنريٽر
Piezoelectricity مخصوص مواد جي قابليت آهي جيڪو برقي چارج کي گڏ ڪرڻ لاء لاڳو ٿيل ميڪيڪل دٻاء جي جواب ۾. اهو رجحان ڪيترن ئي مفيد ايپليڪيشنن ٺاهڻ لاء استعمال ڪيو ويو آهي، بشمول ڪلاڪ جنريٽر. ڪلاڪ جنريٽر اهي ڊوائيس آهن جيڪي پائيزو اليڪٽرڪ استعمال ڪن ٿا برقي سگنل پيدا ڪرڻ لاءِ صحيح وقت سان.
گھڙي جنريٽر مختلف قسم جي ايپليڪيشنن ۾ استعمال ٿيندا آهن، جهڙوڪ ڪمپيوٽرن، ٽيليڪميونيڪيشن، ۽ گاڏين جي سسٽم ۾. اهي طبي آلات ۾ پڻ استعمال ڪيا ويا آهن، جهڙوڪ پيس ميڪرز، برقي سگنلن جي صحيح وقت کي يقيني بڻائڻ لاء. ڪلاڪ جنريٽر پڻ صنعتي آٽوميشن ۽ روبوٽڪس ۾ استعمال ٿيندا آهن، جتي درست وقت ضروري آهي.
پيزو اليڪٽرڪ جو اثر ڪرسٽل مواد ۾ ميخانياتي ۽ برقي رياستن جي وچ ۾ لڪير واري اليڪٽررو ميخانياتي رابطي تي مبني آهي. اهو اثر موٽڻ لائق آهي، مطلب ته اهو مواد جيڪو پائيزو اليڪٽرڪ جي نمائش ڪري ٿو، اهو پڻ ميڪانياتي دٻاء پيدا ڪري سگهي ٿو جڏهن هڪ برقي فيلڊ لاڳو ٿئي ٿي. اهو inverse piezoelectric اثر طور سڃاتو وڃي ٿو ۽ الٽراسائونڊ موج پيدا ڪرڻ لاء استعمال ڪيو ويندو آهي.
ڪلاڪ جنريٽر استعمال ڪندا آهن هي الٽي پيزو اليڪٽرڪ اثر صحيح وقت سان برقي سگنل پيدا ڪرڻ لاءِ. پائيزو اليڪٽرڪ مواد هڪ برقي فيلڊ طرفان خراب ڪيو ويو آهي، جيڪو ان کي هڪ خاص تعدد تي وائبرٽ ڪرڻ جو سبب بڻائيندو آهي. هي وائبريشن وري اليڪٽريڪل سگنل ۾ تبديل ٿي ويندو آهي، جيڪو استعمال ڪيو ويندو آهي هڪ درست ٽائيم سگنل پيدا ڪرڻ لاءِ.
ڪلاڪ جنريٽر مختلف ايپليڪيشنن ۾ استعمال ٿيندا آهن، طبي آلات کان وٺي صنعتي آٽوميشن تائين. اهي قابل اعتماد، درست، ۽ استعمال ڪرڻ آسان آهن، انهن کي ڪيترن ئي ايپليڪيشنن لاء هڪ مشهور انتخاب ٺاهيندي. Piezoelectricity جديد ٽيڪنالاجي جو هڪ اهم حصو آهي، ۽ ڪلاڪ جنريٽر صرف هن رجحان جي ڪيترن ئي ايپليڪيشنن مان هڪ آهي.
اليڪٽرانڪ آلات
Piezoelectricity لاڳو ٿيل ميڪانياتي دٻاء جي جواب ۾ برقي چارج گڏ ڪرڻ لاء ڪجهه مضبوط مواد جي صلاحيت آهي. اهو رجحان، پيزو اليڪٽرڪ اثر جي نالي سان مشهور آهي، مختلف قسم جي اليڪٽرانڪ ڊوائيسز ۾ استعمال ڪيو ويندو آهي، برقي طور تي ايمپليفائيڊ گٽار ۾ کڻڻ کان وٺي جديد برقي ڊرم ۾ ٽرگرن تائين.
Piezoelectricity يوناني لفظن πιέζειν (piezein) مان نڪتل آھي جنھن جي معنيٰ آھي ”دٻائڻ“ يا ”دٻايو“ ۽ ἤλεκτρον (ēlektron) معنيٰ ”امبر“، برقي چارج جو ھڪ قديم ذريعو. پيزو اليڪٽرڪ مواد ڪرسٽل، سيرامڪس، ۽ حياتياتي مادو آهن جهڙوڪ هڏا ۽ ڊي اين اي پروٽين، جيڪي پيزو اليڪٽرڪ اثر کي ظاهر ڪن ٿا.
پائيزو اليڪٽرڪ اثر ڪرسٽل مواد ۾ ميڪيڪل ۽ برقي رياستن جي وچ ۾ هڪ لڪير اليڪٽررو ميخانياتي رابطي آهي، جيڪو انوويشن سميٽري سان آهي. اهو هڪ موٽڻ وارو عمل آهي، مطلب ته پيزو اليڪٽرڪ اثر جي نمائش ڪندڙ مواد پڻ ريورس پائيزو اليڪٽرڪ اثر کي ظاهر ڪن ٿا، جيڪو هڪ لاڳو ٿيل برقي فيلڊ جي نتيجي ۾ ميڪانياتي دٻاء جي اندروني نسل آهي. مثال طور، ليڊ zirconate titanate ڪرسٽل ماپيبل پائيزو اليڪٽرڪيت پيدا ڪندا آهن جڏهن انهن جي جامد ڍانچي پنهنجي اصل طول و عرض کان خراب ٿي ويندي آهي. برعڪس، ڪرسٽل پنهنجي جامد طول و عرض کي تبديل ڪري سگھن ٿا جڏهن هڪ خارجي برقي فيلڊ لاڳو ٿئي ٿي، هڪ رجحان جيڪو inverse piezoelectric اثر طور سڃاتو وڃي ٿو، جيڪو الٽراسائونڊ لهرن جي پيداوار ۾ استعمال ٿيندو آهي.
پائيزو اليڪٽرڪ جي دريافت جو ڪريڊٽ فرانسيسي فزڪسدانن پيئر ۽ جيڪس ڪيوري کي ڏنو ويو، جن 1880ع ۾ سڌي طرح پائيزو اليڪٽرڪ اثر جو مظاهرو ڪيو. انهن جي گڏيل علم پائزو اليڪٽرڪ ۽ بنيادي کرسٽل جي ڍانچي جي سمجھاڻي، پائرو اليڪٽرڪ اثر جي اڳڪٿي کي جنم ڏنو، ۽ اڳڪٿي ڪرڻ جي صلاحيت. ڪرسٽل جي رويي جو مظاهرو ڪيو ويو ڪرسٽل جي اثر سان جيئن ته ٽورمالائن، کوارٽز، ٽوپاز، کنڊ کنڊ، ۽ روچيل لوڻ.
Piezoelectricity کي روزمره جي مختلف ايپليڪيشنن ۾ استعمال ڪيو ويو آهي، جهڙوڪ پکڙڻ ۽ گرم ڪرڻ جي ڊوائيسز ۾ گيس کي روشن ڪرڻ لاءِ چمڪدار پيدا ڪرڻ، مشعل، سگريٽ لائٽر، ۽ پائرو اليڪٽرڪ اثر مواد جيڪي گرمي پد جي تبديلي جي جواب ۾ برقي صلاحيت پيدا ڪن ٿا. اهو اڀياس ڪارل لينيس ۽ فرانز ايپينس 18 صدي جي وچ ڌاري ڪيو هو، جنهن ۾ ريني هائي ۽ اينٽوئن سيزر بيڪريل کان علم حاصل ڪيو ويو، جن مشيني دٻاءُ ۽ برقي چارج جي وچ ۾ لاڳاپو قائم ڪيو. تجربا اڻ کٽ ثابت ٿيا، جڏهن ته، اسڪاٽ لينڊ ۾ ڪيوري معاوضي ڏيندڙ ميوزيم ۾ هڪ پيزو ڪرسٽل جو نظارو ڪيوري ڀائرن پاران سڌو پائيزو اليڪٽرڪ اثر ڏيکاريو ويو.
Piezoelectricity مختلف قسم جي اليڪٽرانڪ ڊوائيسز ۾ استعمال ٿئي ٿي، برقي طور تي ايمپليفائيڊ گٽار ۾ کڻڻ کان وٺي جديد اليڪٽرانڪ ڊرم ۾ ٽرگرن تائين. اهو آواز جي پيداوار ۽ ڳولڻ ۾ پڻ استعمال ڪيو ويندو آهي، پيزو اليڪٽرڪ انڪجيٽ پرنٽنگ، اعلي وولٽيج بجلي جي پيداوار، ڪلاڪ جنريٽر، مائڪرو بيلنس، ڊرائيو الٽراسونڪ نوزز، ۽ الٽرافائن فوڪسنگ آپٽيڪل اسيمبليون. Piezoelectricity پڻ اسڪيننگ پروب خوردبيني جو بنياد آهي، جيڪي ايٽم جي پيماني تي تصويرن کي حل ڪرڻ لاء استعمال ڪيا ويا آهن.
مائڪروبيلس
Piezoelectricity لاڳو ٿيل ميڪانياتي دٻاء جي جواب ۾ برقي چارج گڏ ڪرڻ لاء ڪجهه مضبوط مواد جي صلاحيت آهي. Piezoelectricity يوناني لفظن πιέζειν (piezein) مان نڪتل آهي، جنهن جي معنيٰ آهي ”دٻائڻ“ يا ”پريس“، ۽ ἤλεκτρον (ēlektron)، معنيٰ ”امبر“، برقي چارج جو هڪ قديم ذريعو.
Piezoelectricity روزمره جي مختلف ايپليڪيشنن ۾ استعمال ٿئي ٿي، جيئن پکڙڻ ۽ گرم ڪرڻ جي ڊوائيسز، مشعل، سگريٽ لائٽر، ۽ وڌيڪ لاءِ گيس کي روشن ڪرڻ لاءِ چمڪون پيدا ڪرڻ. اهو پڻ آواز جي پيداوار ۽ ڳولڻ ۾ استعمال ڪيو ويندو آهي، ۽ پيزو الیکٹرڪ انڪجيٽ ڇپائي ۾.
Piezoelectricity پڻ استعمال ڪيو ويندو آهي اعلي وولٽيج بجلي پيدا ڪرڻ لاء، ۽ گھڙي جنريٽر ۽ اليڪٽرانڪ ڊوائيسز جهڙوڪ مائڪرو بيلنس جو بنياد آهي. Piezoelectricity الٽراسونڪ نوزز ۽ الٽرافائن فوڪسنگ آپٽيڪل اسيمبلين کي هلائڻ لاءِ پڻ استعمال ڪيو ويندو آهي.
piezoelectricity جي دريافت جو ڪريڊٽ 1880ع ۾ فرانسيسي فزڪس دان جيڪز ۽ پيئر ڪيوري کي ڏنو ويو. ڪيوري ڀائر پائرو اليڪٽرڪيءَ جي ڄاڻ ۽ بنيادي ڪرسٽل ڍانچي جي ڄاڻ کي گڏ ڪري پيزو اليڪٽرڪيءَ جي تصور کي جنم ڏنو. اهي ڪرسٽل جي رويي جي اڳڪٿي ڪرڻ جي قابل هئا ۽ ڪرسٽل ۾ اثر جو مظاهرو ڪيو جهڙوڪ ٽورمالائن، کوارٽز، ٽوپز، کنڊ کنڊ، ۽ روچيل لوڻ.
پائزو اليڪٽرڪ اثر استعمال ڪيو ويو مفيد ايپليڪيشنن لاءِ، جنهن ۾ آواز جي پيداوار ۽ سڃاڻپ شامل آهي. پهرين عالمي جنگ دوران سونار جي ترقي پيزو الیکٹريڪيٽي جي استعمال ۾ هڪ اهم پيش رفت هئي. ٻي عالمي جنگ کان پوءِ، آمريڪا، روس ۽ جاپان ۾ آزاد تحقيقي گروپن مصنوعي مواد جو هڪ نئون طبقو دريافت ڪيو جنهن کي فيرو اليڪٽرڪس سڏيو ويندو آهي، جنهن ۾ قدرتي مواد کان ڏهه ڀيرا وڌيڪ پائيزو اليڪٽرڪ ثابتيون ظاهر ڪيون ويون آهن.
انهي جي نتيجي ۾ بيريم ٽائيٽنٽ جي شديد تحقيق ۽ ترقي ڪئي وئي ۽ بعد ۾ زرڪوونيٽ ٽائيٽيٽ مواد جي اڳواڻي ڪئي وئي، جنهن ۾ خاص ايپليڪيشنن لاء مخصوص خاصيتون هيون. پائيزو اليڪٽرڪ ڪرسٽل جي استعمال جو هڪ اهم مثال بيل ٽيليفون ليبارٽريز ۾ ٻي عالمي جنگ کانپوءِ ترقي ڪئي وئي.
فريڊرڪ آر لاڪ، ريڊيو ٽيليفوني انجنيئرنگ ڊپارٽمينٽ ۾ ڪم ڪندي، هڪ ڪٽ ڪرسٽل تيار ڪيو جيڪو گرميء جي وسيع رينج تي هلائي ٿو. لڪ جي ڪرسٽل کي اڳئين ڪرسٽل جي ڳري لوازمات جي ضرورت نه هئي، جهاز ۾ ان جي استعمال کي آسان بڻائي. اها ترقي اتحادي هوائي فوجن کي اجازت ڏني وئي ته هو هوائي جهازن جي استعمال سان گڏيل ڪاميٽي حملن ۾ مشغول ٿي وڃن.
آمريڪا ۾ پائيزو اليڪٽرڪ ڊوائيسز ۽ مواد جي ترقي ڪيترن ئي ڪمپنين کي ڪاروبار ۾ رکيو، ۽ کوارٽز ڪرسٽل جي ترقي تجارتي طور تي استحصال ڪيو ويو. Piezoelectric مواد بعد ۾ مختلف ايپليڪيشنن ۾ استعمال ڪيا ويا آهن، جن ۾ طبي تصويري، الٽراسونڪ صفائي، ۽ وڌيڪ شامل آهن.
ڊرائيو الٽراسونڪ نوزل
Piezoelectricity اهو برقي چارج آهي جيڪو ڪجهه مضبوط مواد جهڙوڪ ڪرسٽل، سيرامڪس، ۽ حياتياتي مادو جهڙوڪ هڏن ۽ ڊي اين اي ۾ جمع ٿئي ٿو. اهو لاڳو ٿيل ميڪانياتي دٻاءُ جو جواب آهي ۽ يوناني لفظن 'پيزين' مان نڪتل آهي، جنهن جي معنيٰ آهي 'نچوڻ' يا 'پريس'، ۽ 'اليڪٽران'، معنيٰ 'امبر'، برقي چارج جو هڪ قديم ذريعو.
piezoelectric اثر هڪ لڪير electromechanical ڳالهه ٻولهه آهي مشيني ۽ بجليء جي رياستن جي وچ ۾ ڪرسٽل مواد جي inversion symmetry سان. اهو هڪ موٽڻ وارو عمل آهي، مطلب ته پيزو اليڪٽرڪ اثر جي نمائش ڪندڙ مواد پڻ ريورس پائيزو اليڪٽرڪ اثر کي ظاهر ڪن ٿا، جيڪو هڪ لاڳو ٿيل برقي فيلڊ جي نتيجي ۾ ميڪانياتي دٻاء جي اندروني نسل آهي. ان جو هڪ مثال آهي ليڊ zirconate ٽائيٽنٽ ڪرسٽل، جيڪي ماپيبل پائيزو اليڪٽرڪيت پيدا ڪندا آهن جڏهن انهن جي جامد ڍانچي پنهنجي اصل طول و عرض کان خراب ٿي ويندي آهي. برعڪس، جڏهن هڪ خارجي برقي ميدان لاڳو ڪيو ويندو آهي، ڪرسٽل پنهنجي جامد طول و عرض کي تبديل ڪندا آهن، جنهن جي نتيجي ۾ الٽراسائونڊ موجن جي پيداوار آهي.
فرانسيسي فزڪس دان جيڪس ۽ پيئر ڪيوري 1880 ۾ پائيزو اليڪٽرڪ کي دريافت ڪيو ۽ ان کان پوءِ ان کي مختلف مفيد ايپليڪيشنن لاءِ استعمال ڪيو ويو آهي، جن ۾ آواز جي پيداوار ۽ سڃاڻپ شامل آهي. Piezoelectricity پڻ روزمره جي استعمال کي ڳولي ٿو، جهڙوڪ پچائڻ ۽ گرم ڪرڻ جي ڊوائيسز، مشعل، سگريٽ لائٽر، ۽ وڌيڪ ۾ گئس کي روشن ڪرڻ لاء چمڪ پيدا ڪرڻ.
پائرو اليڪٽرڪ اثر، جيڪو مواد آهي جيڪو گرميءَ جي تبديليءَ جي جواب ۾ برقي صلاحيت پيدا ڪري ٿو، جو مطالعو ڪيو ويو ڪارل لينيئس، فرانز ايپينس، ۽ 18هين صديءَ جي وچ واري ڊرائنگ جو علم ريني هائي ۽ انتوني سيزر بيڪريل کان، جن ميڪانياتي دٻاءُ ۽ وچ ۾ تعلق کي مثبت قرار ڏنو. برقي چارج. ان کي ثابت ڪرڻ جا تجربا اڻپورا هئا.
اسڪاٽ لينڊ ۾ هنٽرين ميوزيم ۾ ڪيوري ڪمپينسيٽر ۾ هڪ پيزو ڪرسٽل جو نظارو پيئر ۽ جيڪس ڪيوري ڀائرن جي سڌي پائيزو اليڪٽرڪ اثر جو هڪ مظاهرو آهي. pyroelectricity جي انهن جي علم کي گڏ ڪرڻ ۽ بنيادي ڪرسٽل ڍانچي کي سمجهڻ pyroelectricity جي اڳڪٿي کي جنم ڏنو ۽ انهن کي اجازت ڏني ته اهي ڪرسٽل رويي جي اڳڪٿي ڪن. اهو ڪرسٽل جي اثر سان ظاھر ڪيو ويو جھڙوڪ ٽورمالائن، کوارٽز، ٽوپاز، کنڊ کنڊ، ۽ روچيل لوڻ. سوڊيم ۽ پوٽاشيم ٽارٽريٽ ٽيتراهائيڊريٽ ۽ ڪوارٽز پڻ پائيزو اليڪٽرڪ جي نمائش ڪئي، ۽ هڪ پيزو اليڪٽرڪ ڊسڪ استعمال ڪيو ويو ته وولٽيج پيدا ڪرڻ لاءِ جڏهن خراب ٿي وڃي. Curies پاران ڪنورس پيزو اليڪٽرڪ اثر جي اڳڪٿي ڪرڻ لاءِ ان کي تمام گھڻو وڌايو ويو، جيڪو 1881 ۾ گيبريل لپمين پاران بنيادي thermodynamic اصولن مان رياضياتي طور تي ڪٽايو ويو.
ڪيوريز فوري طور تي ڪنورس اثر جي وجود جي تصديق ڪئي، ۽ پيزو اليڪٽرڪ ڪرسٽل ۾ اليڪٽررو-ايلاسٽو-مڪينيڪل خرابين جي مڪمل موٽڻ جي مقداري ثبوت حاصل ڪرڻ لاءِ اڳتي وڌيا. ڏهاڪن تائين، پائيزو اليڪٽرڪ هڪ ليبارٽري تجسس رهيو، پر پيئر ۽ ميري ڪيوري پاران پولونيم ۽ ريڊيم جي دريافت ۾ هڪ اهم اوزار هو انهن جي ڪم ۾ ڪرسٽل ڍانچي کي ڳولڻ ۽ وضاحت ڪرڻ لاءِ جيڪي پائيزو اليڪٽرڪيءَ جي نمائش ڪن ٿا. اهو وولڊيمار ووئگٽ جي Lehrbuch der Kristallphysik (Textbook of Crystal Physics) جي اشاعت ۾ پڄاڻي تي پهتو، جنهن ۾ قدرتي ڪرسٽل طبقن کي بيان ڪيو ويو جيڪو پائيزو اليڪٽرڪيءَ جي قابل آهي ۽ سختيءَ سان ٽينسر جي تجزيي ذريعي پيزو اليڪٽرڪ ڪانسٽنٽ جي وضاحت ڪئي.
piezoelectric ڊوائيسز جو عملي استعمال سونار سان شروع ٿيو، جيڪو پهرين عالمي جنگ دوران تيار ڪيو ويو. فرانس ۾، پال لينگوين ۽ سندس ساٿين هڪ الٽراسونڪ آبدوز ڊيڪٽر تيار ڪيو. ڊيڪٽر ۾ پتلي کوارٽز ڪرسٽل مان ٺهيل هڪ ٽرانسڊيوسر هوندو هو، جنهن کي احتياط سان اسٽيل جي پليٽن تي چمڪيو ويندو هو، جنهن کي هائيڊروفون سڏيو ويندو هو، ته جيئن هڪ اعليٰ تعدد واري نبض جي خارج ٿيڻ کان پوءِ موٽندڙ گونج کي معلوم ڪري سگهجي. وقت کي ماپڻ سان جيڪو آواز جي لهرن جي گونج ٻڌڻ ۾ وٺندو آهي ڪنهن شئي کان، اهي شيون جي فاصلي جو اندازو لڳائي سگھن ٿا. سونار ۾ piezoelectricity جو هي استعمال هڪ ڪاميابي هئي، ۽ منصوبي ڏهاڪن تائين piezoelectric ڊوائيسز ۾ هڪ شديد ترقي ۽ دلچسپي پيدا ڪئي.
نئين پيزو اليڪٽرڪ مواد ۽ انهن مواد لاءِ نوان ايپليڪيشنون ڳوليا ۽ ٺاهيا ويا، ۽ پيزو اليڪٽرڪ ڊوائيسز کي فيلڊن ۾ گهر مليا جيئن سيرامڪ فونوگراف ڪارٽريز، جن پليئر ڊيزائن کي آسان ڪيو ۽ سستا، وڌيڪ صحيح رڪارڊ پليئرز لاءِ ٺاهيا ويا جيڪي برقرار رکڻ لاءِ سستا ۽ تعمير ڪرڻ آسان هئا. . الٽراسونڪ ٽرانڊوڪرز جي ترقي کي آسانيءَ سان ماپڻ جي اجازت ڏني وئي viscosity ۽ fluids ۽ solids جي لوچ، نتيجي ۾ مواد جي تحقيق ۾ وڏي ترقي. الٽراسونڪ ٽائم ڊومين ريفليڪوميٽر هڪ الٽراسونڪ نبض کي مواد ذريعي موڪليندا آهن ۽ ڪاسٽ ميٽيل ۽ پٿر جي شين جي اندر خامين کي ڳولڻ لاءِ عڪاسي ۽ وقفي کي ماپيندا آهن.
الٽرا فائن فوڪسنگ آپٽيڪل اسيمبليون
Piezoelectricity ڪجهه مواد جي صلاحيت آهي برقي چارج گڏ ڪرڻ جي لاءِ جڏهن مشيني دٻاءُ جي تابع هجي. اهو هڪ لڪير برقي ۽ ميخانياتي رياستن جي وچ ۾ ڪرسٽل مواد جي وچ ۾ هڪ لڪير وارو اليڪٽرڪ ميخانياتي رابطو آهي جيڪو انوويشن سميٽري سان آهي. Piezoelectricity هڪ موٽڻ وارو عمل آهي، مطلب ته پيزو اليڪٽرڪ جي نمائش ڪندڙ مواد پڻ ريورس پائيزو اليڪٽرڪ اثر کي ظاهر ڪن ٿا، جيڪو هڪ لاڳو ٿيل برقي فيلڊ جي نتيجي ۾ ميڪانياتي دٻاء جي اندروني نسل آهي.
Piezoelectricity ايپليڪيشنن جي هڪ قسم ۾ استعمال ڪيو ويو آهي، جنهن ۾ آواز جي پيداوار ۽ ڳولڻ، ۽ اعلي وولٹیج بجلي جي پيداوار شامل آهن. Piezoelectricity انڪجيٽ پرنٽنگ، ڪلاڪ جنريٽر، اليڪٽرانڪ ڊوائيسز، مائڪرو بيلنس، ڊرائيو الٽراسونڪ نوزز، ۽ الٽرافائن فوڪسنگ آپٽيڪل اسيمبلين ۾ پڻ استعمال ٿيندو آهي.
Piezoelectricity 1880 ۾ فرانسيسي فزيڪسٽس جيڪ ۽ پيئر ڪيوري پاران دريافت ڪيو ويو. پائيزو اليڪٽرڪ اثر کي مفيد ايپليڪيشنن ۾ استعمال ڪيو ويندو آهي، جهڙوڪ آواز جي پيداوار ۽ ڳولڻ، ۽ اعلي وولٹیج بجلي جي پيداوار. Piezoelectric inkjet پرنٽنگ پڻ استعمال ٿئي ٿي، گڏوگڏ ڪلاڪ جنريٽر، اليڪٽرانڪ ڊوائيسز، مائڪرو بيلنس، ڊرائيو الٽراسونڪ نوزز، ۽ الٽرافائن فوڪسنگ آپٽيڪل اسيمبليون.
Piezoelectricity روزمره جي استعمال ۾ پنهنجو رستو ڳولي لڌو آهي، جهڙوڪ پچائڻ ۽ گرم ڪرڻ جي ڊوائيسز، مشعلن، سگريٽ لائٽرز، ۽ پائرو اليڪٽرڪ اثر واري مواد لاءِ گيس کي روشن ڪرڻ لاءِ چمڪدار پيدا ڪرڻ جيڪي حرارت جي تبديلي جي جواب ۾ برقي صلاحيت پيدا ڪن ٿا. اهو اثر 18 صدي جي وچ ڌاري ڪارل لينيئس ۽ فرانز ايپينس پاران مطالعو ڪيو ويو، ريني هاي ۽ اينٽوئن سيزر بيڪريل کان علم تي ڊرائنگ ڪيو، جيڪو ميڪيڪل دٻاء ۽ برقي چارج جي وچ ۾ تعلق رکي ٿو. تجربا اڻ کٽ ثابت ٿيا.
اسڪاٽ لينڊ ۾ هنٽرين ميوزيم ۾ ڪيوري ڪمپينسيٽر ۾ هڪ پيزو ڪرسٽل جو نظارو پيئر ۽ جيڪس ڪيوري ڀائرن جي سڌي پائيزو اليڪٽرڪ اثر جو هڪ مظاهرو آهي. pyroelectricity جي انهن جي ڄاڻ ۽ انهن جي بنيادي ڪرسٽل ڍانچي جي ڄاڻ سان گڏ، انهن pyroelectricity جي اڳڪٿي ۽ ڪرسٽل رويي جي اڳڪٿي ڪرڻ جي صلاحيت کي جنم ڏنو. اهو ڪرسٽل جي اثر ۾ ظاهر ڪيو ويو آهي جيئن ته ٽورمالائن، کوارٽز، ٽوپاز، کنڊ کنڊ، ۽ روچيل لوڻ.
سوڊيم ۽ پوٽاشيم ٽارٽريٽ ٽيٽراهائيڊريٽ، ۽ کوارٽز ۽ روچيل لوڻ پائيزو اليڪٽرڪ جي نمائش ڪئي، ۽ هڪ پيزو اليڪٽرڪ ڊسڪ استعمال ڪيو ويو ته وولٽيج پيدا ڪرڻ لاءِ جڏهن خراب ٿي وئي، جيتوڻيڪ شڪل ۾ تبديلي تمام مبالغ آميز هئي. ڪيوريز ڪنورس پيزو اليڪٽرڪ اثر جي اڳڪٿي ڪئي، ۽ ڪنورس اثر رياضياتي طور 1881ع ۾ گبريل لپمين جي بنيادي thermodynamic اصولن مان اخذ ڪيو ويو. ڪيوريز فوري طور تي ڪنورس اثر جي موجودگي جي تصديق ڪئي، ۽ اليڪٽررو- جي مڪمل موٽڻ جو مقداري ثبوت حاصل ڪرڻ لاءِ اڳتي وڌيا. elasto-مڪينيڪل deformations piezoelectric crystals ۾.
ڏهاڪن تائين، piezoelectricity هڪ ليبارٽري تجسس رهي جيستائين اهو پيئر ۽ ماري ڪيوري طرفان پولونيم ۽ ريڊيم جي دريافت ۾ هڪ اهم اوزار بڻجي ويو. انهن جو ڪم ڪرسٽل ڍانچي کي ڳولڻ ۽ ان جي وضاحت ڪرڻ لاءِ جنهن ۾ پائيزو اليڪٽرڪيءَ جي نمائش ٿي، ولڊيمار ووئگٽ جي Lehrbuch der Kristallphysik (Textbook of Crystal Physics) جي اشاعت ۾ پڄاڻي ٿي. اهو بيان ڪيو ويو قدرتي ڪرسٽل طبقن کي پائيزو اليڪٽرڪيت جي قابل ۽ سختي سان پيزو اليڪٽرڪ ڪنٽينٽس کي استعمال ڪندي ٽينسر تجزيي کي استعمال ڪندي پائيزو اليڪٽرڪ ڊوائيسز جي عملي استعمال لاءِ.
سونار جي ترقي هڪ ڪامياب منصوبو هو جنهن پيدا ڪيو هڪ شديد ترقي ۽ دلچسپي پيدا ڪئي piezoelectric ڊوائيسز ۾. ڏهاڪن کان پوء، نئين پيزو اليڪٽرڪ مواد ۽ انهن مواد لاء نئين ايپليڪيشنون ڳوليا ۽ ترقي ڪيا ويا. Piezoelectric ڊوائيسز مختلف شعبن ۾ گھر مليا، جهڙوڪ سيرامڪ فونوگراف ڪارٽريز، جن پليئر ڊيزائن کي آسان بڻائي ڇڏيو ۽ رڪارڊ پليئرز کي سستو ۽ آسان بڻائي ڇڏيو برقرار رکڻ ۽ تعمير ڪرڻ. الٽراسونڪ ٽرانڊوڪرز جي ترقيءَ کي آسانيءَ سان ماپڻ جي اجازت ڏني وئي viscosity ۽ fluids ۽ solids جي لوچ، جنهن جي نتيجي ۾ مواد جي تحقيق ۾ وڏي ترقي ٿي. الٽراسونڪ ٽائيم ڊومين ريفلڪوميٽر هڪ الٽراسونڪ نبض کي مواد ۾ موڪليندا آهن ۽ کاسٽ ميٽيل ۽ پٿر جي شين جي اندر خامين کي ڳولڻ لاءِ عڪاسي ۽ وقفي کي ماپيندا آهن، ساخت جي حفاظت کي بهتر بڻائيندا آهن.
piezoelectricity مفادن جي ميدان جي شروعات، نئين مواد جي منافعي واري پيٽن سان محفوظ ڪئي وئي، جيڪي ڪوارٽز ڪرسٽل مان ٺاهيا ويا، جن کي تجارتي طور تي پيزو اليڪٽرڪ مواد طور استعمال ڪيو ويو. سائنسدانن اعليٰ ڪارڪردگيءَ واري مواد جي ڳولا ڪئي، ۽ مواد ۾ ترقي ۽ پيداوار جي عمل جي پختگي جي باوجود، آمريڪا جي منڊي تيزيءَ سان نه وڌي. ان جي ابتڙ، جاپاني ٺاهيندڙن جلدي معلومات شيئر ڪئي ۽ آمريڪا جي پيزو اليڪٽرڪ صنعت ۾ واڌ لاءِ نوان ايپليڪيشنون جاپاني ٺاهيندڙن جي برعڪس متاثر ٿيون.
Piezoelectric Motors
هن حصي ۾، مان ڳالهائيندس ته ڪيئن piezoelectricity جديد ٽيڪنالاجي ۾ استعمال ڪيو ويندو آهي. اسڪيننگ پروب خوردبيني کان وٺي جيڪي تصويرون حل ڪري سگھن ٿيون ايٽم جي پيماني تي اليڪٽرانڪ طور تي ايمپليفائيڊ گٽار لاءِ کڻڻ ۽ جديد برقي ڊرم لاءِ ٽرگرز تائين، پيزو الیکٹريڪيٽي ڪيترن ئي ڊوائيسز جو هڪ لازمي حصو بڻجي چڪو آهي. مان معلوم ڪندس ته piezoelectricity جي تاريخ ۽ ڪيئن ان کي مختلف ايپليڪيشنن ۾ استعمال ڪيو ويو آهي.
اسڪيننگ پروب خوردبيني جي فارم جو بنياد
Piezoelectricity اهو برقي چارج آهي جيڪو ڪجهه مضبوط مواد جهڙوڪ ڪرسٽل، سيرامڪس، ۽ حياتياتي مادو جهڙوڪ هڏن ۽ ڊي اين اي ۾ جمع ٿئي ٿو. اهو لاڳو ڪيل مشيني دٻاءُ جو جواب آهي، ۽ لفظ piezoelectricity يوناني لفظ πιέζειν (piezein) مان نڪتل آهي جنهن جي معنيٰ آهي ”نچوڙي“ يا ”پريس“ ۽ ἤλεκτρον (ēlektron) معنيٰ ”امبر“، هڪ قديم ذريعو برقي چارج جو.
Piezoelectric motors اهي ڊوائيسز آهن جيڪي پيزو اليڪٽرڪ اثر استعمال ڪن ٿيون حرڪت پيدا ڪرڻ لاءِ. اهو اثر آهي لڪير برقي ميڪانياتي رابطي جي وچ ۾ ميڪيڪل ۽ برقي رياستن جي وچ ۾ ڪرسٽل مواد ۾ انوائيشن سميٽري سان. اهو هڪ موٽڻ وارو عمل آهي، مطلب ته پيزو اليڪٽرڪ اثر جي نمائش ڪندڙ مواد پڻ ريورس پائيزو اليڪٽرڪ اثر کي ظاهر ڪن ٿا، جيڪو هڪ لاڳو ٿيل برقي فيلڊ جي نتيجي ۾ ميڪانياتي دٻاء جي اندروني نسل آهي. مواد جا مثال جيڪي ماپيبل پائيزو اليڪٽرڪ پيدا ڪن ٿا ليڊ زرڪوونيٽ ٽائيٽيٽ ڪرسٽل آهن.
پائيزو اليڪٽرڪ اثر کي مفيد ايپليڪيشنن ۾ استعمال ڪيو ويندو آهي، جهڙوڪ آواز جي پيداوار ۽ پتو لڳائڻ، پيزو اليڪٽرڪ انڪجيٽ پرنٽنگ، اعلي وولٽيج بجلي جي پيداوار، ڪلاڪ جنريٽر، ۽ اليڪٽرانڪ ڊوائيسز جهڙوڪ مائڪرو بيلنس ۽ ڊرائيو الٽراسونڪ نوزز الٽرافائن فوڪسنگ آپٽيڪل اسيمبلين لاءِ. اهو پڻ اسڪيننگ پروب خوردبيني جو بنياد ٺاهي ٿو، جيڪي ائٽم جي پيماني تي تصويرن کي حل ڪرڻ لاء استعمال ڪيا ويا آهن.
Piezoelectricity 1880 ۾ فرانسيسي فزيڪسٽس جيڪ ۽ پيئر ڪيوري پاران دريافت ڪيو ويو. پيزو ڪرسٽل ۽ ڪيوري معاوضي جو نظارو اسڪاٽ لينڊ جي هنٽرين ميوزيم ۾ ڏسي سگھجي ٿو، جيڪو ڀائرن پيئر ۽ جيڪس ڪيوري طرفان سڌو پائيزو اليڪٽرڪ اثر جو مظاهرو آهي.
pyroelectricity جي انهن جي علم کي گڏ ڪرڻ ۽ انهن جي بنيادي ڪرسٽل ڍانچي جي سمجھڻ pyroelectricity جي اڳڪٿي کي جنم ڏنو، جنهن انهن کي ڪرسٽل جي رويي جي اڳڪٿي ڪرڻ جي اجازت ڏني. اهو ڪرسٽل جي اثر سان ظاهر ڪيو ويو آهي جهڙوڪ ٽورمالائن، کوارٽز، ٽوپاز، کنڊ کنڊ، ۽ روچيل لوڻ. سوڊيم ۽ پوٽاشيم ٽارٽريٽ ٽيتراهائيڊريٽ، ۽ ڪوارٽز ۽ روچيل لوڻ پائيزو اليڪٽرڪيءَ جي نمائش ڪندا هئا، ۽ هڪ پيزو اليڪٽرڪ ڊسڪ استعمال ڪيو ويندو هو ته وولٽيج پيدا ڪرڻ لاءِ جڏهن خراب ٿي ويندي هئي، جيتوڻيڪ اهو ڪيوريز طرفان تمام گهڻو مبالغو ڪيو ويو هو.
هنن ڪنورس پيزو اليڪٽرڪ اثر جي به اڳڪٿي ڪئي، ۽ اهو رياضياتي طور تي 1881ع ۾ گبريل لپمن جي بنيادي thermodynamic اصولن مان ڪڍيو ويو. ڪيوريز فوري طور تي ڪنورس اثر جي وجود جي تصديق ڪئي، ۽ اليڪٽررو-ايلاسٽو- جي مڪمل پٺڀرائي جو مقداري ثبوت حاصل ڪرڻ لاءِ اڳتي وڌيا. piezoelectric crystals ۾ مشيني deformations.
ڏهاڪن تائين، piezoelectricity هڪ ليبارٽري تجسس رهي جيستائين اهو پيئر ۽ ماري ڪيوري طرفان پولونيم ۽ ريڊيم جي دريافت ۾ هڪ اهم اوزار بڻجي ويو. انهن جي ڪرسٽل ڍانچي کي ڳولڻ ۽ ان جي وضاحت ڪرڻ جو ڪم جيڪو پيزو اليڪٽرڪ جي نمائش ڪري ٿو وولڊمار ووئگٽ جي Lehrbuch der Kristallphysik (Textbook of Crystal Physics) جي اشاعت ۾ پڄاڻيءَ تي پهتو، جنهن ۾ قدرتي ڪرسٽل طبقن کي بيان ڪيو ويو آهي جيڪي پائيزو اليڪٽرڪيءَ جي صلاحيت رکن ٿا ۽ سختيءَ سان اليڪٽرڪ ٽئنسز جي وضاحت ڪن ٿا.
ان جي نتيجي ۾ پائيزو اليڪٽرڪ ڊوائيسز، جهڙوڪ سونار، جي عملي استعمال جو سبب بڻيو، جيڪو پهرين عالمي جنگ دوران تيار ڪيو ويو هو. فرانس ۾، پال لانگوين ۽ سندس ساٿين هڪ الٽراسونڪ آبدوز ڊيڪٽر تيار ڪيو. هي ڊيڪٽر پتلي کوارٽز ڪرسٽل مان ٺهيل هڪ ٽرانسڊيوسر تي مشتمل هو، جيڪو احتياط سان اسٽيل جي پليٽن تي چمڪيو ويو هو، ۽ ٽرانسڊيوسر مان هڪ اعليٰ فريڪوئنسي پلس خارج ڪرڻ کان پوءِ موٽندڙ گونج کي معلوم ڪرڻ لاءِ هڪ هائيڊروفون. وقت کي ماپڻ سان جيڪو آواز جي لهرن جي گونج ٻڌڻ ۾ وٺندو آهي ڪنهن شئي کان، اهي اعتراض جي فاصلي کي ڳڻڻ جي قابل هئا. هنن هن سونار کي ڪامياب بڻائڻ لاءِ پيزو اليڪٽرڪ جو استعمال ڪيو، ۽ منصوبي ڏهاڪن تائين پيزو اليڪٽرڪ ڊوائيسز ۾ شديد ترقي ۽ دلچسپي پيدا ڪئي.
نئين پيزو اليڪٽرڪ مواد ۽ انهن مواد لاءِ نيون ايپليڪيشنون دريافت ڪيون ويون ۽ ترقي ڪيون ويون، ۽ پيزو اليڪٽرڪ ڊوائيسز ڪيترن ئي شعبن ۾ گهر مليا، جهڙوڪ سيرامڪ فونوگراف ڪارٽريز، جن پليئر ڊيزائن کي آسان ڪيو ۽ سستا ۽ وڌيڪ صحيح رڪارڊ پليئرز لاءِ ٺاهيا، جيڪي سستا ۽ آسان هوندا هئا. ٺاهڻ. الٽراسونڪ ٽرانڊوڪرز جي ترقي کي آسانيءَ سان ماپڻ جي اجازت ڏني وئي viscosity ۽ fluids ۽ solids جي لوچ، نتيجي ۾ مواد جي تحقيق ۾ وڏي ترقي. الٽراسونڪ ٽائيم ڊومين ريفلڪوميٽر هڪ الٽراسونڪ نبض کي مواد ۾ موڪليندا آهن ۽ کاسٽ ميٽيل ۽ پٿر جي شين جي اندر خامين کي ڳولڻ لاءِ عڪاسي ۽ وقفي کي ماپيندا آهن، ساخت جي حفاظت کي بهتر بڻائيندا آهن.
II جي عالمي جنگ دوران، گڏيل قومن ۾ آزاد تحقيق گروپ
ايٽم جي پيماني تي تصويرون حل ڪريو
Piezoelectricity اهو برقي چارج آهي جيڪو ڪجهه مضبوط مواد جهڙوڪ ڪرسٽل، سيرامڪس، ۽ حياتياتي مادو جهڙوڪ هڏن ۽ ڊي اين اي ۾ جمع ٿئي ٿو. اهو لاڳو ٿيل ميڪانياتي دٻاء جو جواب آهي ۽ يوناني لفظ 'پيزين' مان نڪتل آهي، جنهن جي معني آهي نچوض ڪرڻ يا دٻائڻ. پائيزو اليڪٽرڪ اثر لينئر اليڪٽروميڪانيڪل رابطي جو نتيجو آهي ميڪيڪل ۽ برقي رياستن جي وچ ۾ ڪرسٽل مواد ۾ انورشن سميٽري سان.
Piezoelectricity هڪ موٽڻ وارو عمل آهي، ۽ مواد جيڪو پائيزو اليڪٽرڪ اثر ڏيکاريندو آهي اهو پڻ ريورس پيزو اليڪٽرڪ اثر ڏيکاريندو آهي، جيڪو هڪ لاڳو ٿيل برقي فيلڊ جي نتيجي ۾ ميڪيڪل دٻاء جي اندروني نسل آهي. ان جي مثالن ۾ ليڊ zirconate titanate ڪرسٽل شامل آهن، جيڪي ماپيبل پائيزو اليڪٽرڪيت پيدا ڪندا آهن جڏهن انهن جي جامد ڍانچي پنهنجي اصل طول و عرض کان خراب ٿي ويندي آهي. برعڪس، ڪرسٽل پنهنجي جامد طول و عرض کي تبديل ڪندا آهن جڏهن هڪ خارجي برقي فيلڊ لاڳو ٿئي ٿي، جنهن کي inverse piezoelectric اثر سڏيو ويندو آهي ۽ الٽراسائونڊ لهرن جي پيداوار ۾ استعمال ٿيندو آهي.
فرينچ فزڪس دان جيڪس ۽ پيئر ڪيوري 1880ع ۾ پائيزو اليڪٽرڪيءَ کي دريافت ڪيو. پائيزو اليڪٽرڪ اثر کي مختلف مفيد ايپليڪيشنن لاءِ استعمال ڪيو ويو آهي، جن ۾ آواز جي پيداوار ۽ ان جي سڃاڻپ، پيزو اليڪٽرڪ انڪجيٽ پرنٽنگ، هاءِ وولٽيج بجلي جي پيداوار، ڪلاڪ جنريٽر، ۽ اليڪٽرانڪ ڊوائيسز جهڙوڪ. microbalances ۽ ڊرائيو الٽراسونڪ nozzles. اهو پڻ اسڪيننگ پروب خوردبيني جو بنياد ٺاهي ٿو، جيڪي ائٽم جي پيماني تي تصويرن کي حل ڪرڻ لاء استعمال ڪيا ويا آهن.
Piezoelectricity روزمره جي ايپليڪيشنن ۾ پڻ استعمال ٿئي ٿي، جهڙوڪ پچائڻ ۽ گرم ڪرڻ جي ڊوائيسز، مشعل، سگريٽ لائٽر، ۽ وڌيڪ ۾ گئس کي روشن ڪرڻ لاء چمڪ پيدا ڪرڻ. پائرو اليڪٽرڪ اثر، جيڪو ھڪڙو مواد آھي جيڪو گرميء جي تبديلي جي جواب ۾ برقي صلاحيت پيدا ڪري ٿو، 18 صدي جي وچ ۾ ڪارل لينيئس ۽ فرانز ايپينس پاران اڀياس ڪيو ويو. René Haüy ۽ Antoine César Becquerel جي علم تي نقش نگاري ڪندي، ھنن ميڪانياتي دٻاءُ ۽ برقي چارج جي وچ ۾ تعلق ثابت ڪيو، پر انھن جا تجربا اڻ ڳڻيا ثابت ٿيا.
گلاسگو ۾ هنٽرين ميوزيم جا سياح هڪ پيزو ڪرسٽل ڪيوري معاوضي وارو ڏسي سگهن ٿا، ڀائرن پيئر ۽ جيڪس ڪيوري طرفان سڌو پائيزو اليڪٽرڪ اثر جو هڪ مظاهرو. pyroelectricity جي ڄاڻ ۽ بنيادي ڪرسٽل ڍانچي کي سمجھڻ سان گڏ، ھنن pyroelectricity جي اڳڪٿي ۽ ڪرسٽل رويي جي اڳڪٿي ڪرڻ جي صلاحيت کي جنم ڏنو. اهو ڪرسٽل جي اثر سان ظاهر ڪيو ويو آهي جهڙوڪ ٽورمالائن، کوارٽز، ٽوپاز، کنڊ کنڊ، ۽ روچيل لوڻ. سوڊيم ۽ پوٽاشيم ٽارٽريٽ ٽيتراهائيڊريٽ، ۽ ڪوارٽز ۽ روچيل لوڻ پائيزو اليڪٽرڪ جي نمائش ڪن ٿا، ۽ پيزو اليڪٽرڪ ڊسڪ هڪ وولٽيج پيدا ڪري ٿي جڏهن خراب ٿئي ٿي، جيتوڻيڪ شڪل ۾ تبديلي تمام مبالغ آندي آهي. Curies converse piezoelectric effect جي اڳڪٿي ڪرڻ جي قابل ٿي ويا، ۽ converse Effect کي رياضياتي طور 1881ع ۾ گبريل لپمن جي بنيادي thermodynamic اصولن مان ڪڍيو ويو.
ڪيوريز فوري طور تي ڪنورس اثر جي وجود جي تصديق ڪئي، ۽ پيزو اليڪٽرڪ ڪرسٽل ۾ اليڪٽررو-ايلاسٽو-مڪينيڪل خرابين جي مڪمل موٽڻ جي مقداري ثبوت حاصل ڪرڻ لاءِ اڳتي وڌيا. ڏهاڪن تائين، پائيزو الیکٹريٽي هڪ ليبارٽري تجسس رهي، پر اهو پيئر ۽ ماري ڪيوري پاران پولونيم ۽ ريڊيم جي دريافت ۾ هڪ اهم اوزار هو. انهن جو ڪم ڪرسٽل ڍانچي کي ڳولڻ ۽ ان جي وضاحت ڪرڻ لاءِ جيڪو پائيزو اليڪٽرڪ جي نمائش ڪري ٿو وولڊيمار ووئگٽ جي Lehrbuch der Kristallphysik (Textbook of Crystal Physics) جي اشاعت ۾ پڄاڻي تي پهتو.
اليڪٽرڪ طور تي ايمپليفائيڊ گٽار کڻڻ
Piezoelectric motors اليڪٽرڪ موٽرز آھن جيڪي پائيزو اليڪٽرڪ اثر استعمال ڪن ٿيون برقي توانائي کي ميخانياتي توانائي ۾ تبديل ڪرڻ لاءِ. پيزو اليڪٽرڪ اثر ڪجهه مواد جي صلاحيت آهي جيڪو برقي چارج پيدا ڪري ٿو جڏهن ميڪيڪل دٻاء جي تابع آهي. Piezoelectric موٽر مختلف قسم جي ايپليڪيشنن ۾ استعمال ڪيا ويا آهن، ننڍن ڊوائيسز جهڙوڪ واچز ۽ گھڙين کي طاقت ڏيڻ کان وٺي وڏين مشينن کي طاقت ڏيڻ جهڙوڪ روبوٽس ۽ طبي سامان.
Piezoelectric motors استعمال ڪيا ويندا آهن pickups ۾ برقي طور تي amplified guitars. اهي پِڪ اپ گٽار جي تارن جي وائبريشن کي برقي سگنل ۾ تبديل ڪرڻ لاءِ پيزو اليڪٽرڪ اثر استعمال ڪندا آهن. اهو سگنل پوءِ وڌايو ويندو آهي ۽ هڪ ايمپليفائر ڏانهن موڪليو ويندو آهي، جيڪو گٽار جو آواز پيدا ڪري ٿو. Piezoelectric pickups پڻ جديد اليڪٽرانڪ ڊرم ۾ استعمال ٿيندا آهن، جتي اهي ڊرم جي سرن جي وائبريشن کي ڳولڻ ۽ انهن کي برقي سگنل ۾ تبديل ڪرڻ لاء استعمال ٿيندا آهن.
Piezoelectric motors پڻ اسڪيننگ پروب خوردبيني ۾ استعمال ٿينديون آهن، جيڪي پيزو اليڪٽرڪ اثر استعمال ڪن ٿيون ته جيئن هڪ ننڍي پروب کي مٿاڇري تي منتقل ڪن. هي خوردبيني کي ايٽم جي پيماني تي تصويرن کي حل ڪرڻ جي اجازت ڏئي ٿو. Piezoelectric motors inkjet پرنٽر ۾ پڻ استعمال ٿيندا آهن، جتي اهي پرنٽ هيڊ کي سڄي صفحي تي اڳتي ۽ پوئتي منتقل ڪرڻ لاءِ استعمال ٿيندا آهن.
Piezoelectric motors ٻين ايپليڪيشنن جي هڪ قسم ۾ استعمال ڪيا ويا آهن، جن ۾ طبي آلات، گاڏين جا حصا، ۽ صارف اليڪٽرانڪس شامل آهن. اهي پڻ صنعتي ايپليڪيشنن ۾ استعمال ٿيندا آهن، جهڙوڪ سڌائي حصن جي پيداوار ۾ ۽ پيچيده اجزاء جي اسيمبليء ۾. پائيزو اليڪٽرڪ اثر الٽراسائونڊ موجن جي پيداوار ۾ پڻ استعمال ڪيو ويندو آهي، جيڪي طبي تصويرن ۾ استعمال ٿيندا آهن ۽ مواد ۾ نقص جي ڳولا ۾.
مجموعي طور تي، پيزو اليڪٽرڪ موٽر ايپليڪيشنن جي وسيع رينج ۾ استعمال ڪيا ويا آهن، ننڍن ڊوائيسز کي طاقت ڏيڻ کان وڏي مشين کي طاقت ڏيڻ لاء. اهي کڻڻ ۾ استعمال ٿيندا آهن اليڪٽرانڪ طور تي ايمپليائيڊ گٽار، جديد اليڪٽرانڪ ڊرم، اسڪيننگ پروب مائڪرو اسڪوپس، انڪجيٽ پرنٽر، طبي ڊوائيسز، گاڏين جا حصا، ۽ صارف اليڪٽرانڪس. پائيزو اليڪٽرڪ اثر الٽراسائونڊ موجن جي پيداوار ۾ ۽ مواد ۾ نقص جي ڳولا ۾ پڻ استعمال ٿيندو آهي.
جديد اليڪٽرانڪ ڊرم کي متحرڪ ڪري ٿو
Piezoelectricity اهو برقي چارج آهي جيڪو ڪجهه مضبوط مواد جهڙوڪ ڪرسٽل، سيرامڪس، ۽ حياتياتي مادو جهڙوڪ هڏن ۽ ڊي اين اي ۾ جمع ٿئي ٿو. اهو انهن مواد جو جواب آهي ميڪيڪل دٻاء کي لاڳو ڪرڻ لاء. لفظ piezoelectricity يوناني لفظ “piezein” مان ورتل آهي، جنهن جي معنيٰ آهي ”دٻائڻ يا دٻائڻ“، ۽ لفظ ”اليڪٽران“، جنهن جي معنيٰ آهي ”امبر“، برقي چارج جو هڪ قديم ذريعو.
Piezoelectric motors اهي ڊوائيسز آهن جيڪي پيزو اليڪٽرڪ اثر استعمال ڪن ٿيون حرڪت پيدا ڪرڻ لاءِ. اهو اثر لڪير واري اليڪٽررو ميخانياتي رابطي جو نتيجو آهي ته ڪرسٽل مواد جي ميڪيڪل ۽ برقي رياستن جي وچ ۾ انوائريشن سميٽري سان. اهو هڪ موٽڻ وارو عمل آهي، مطلب ته پيزو اليڪٽرڪ اثر جي نمائش ڪندڙ مواد پڻ ريورس پائيزو اليڪٽرڪ اثر کي ظاهر ڪن ٿا، جيڪو هڪ لاڳو ٿيل برقي فيلڊ جي نتيجي ۾ ميڪانياتي دٻاء جي اندروني نسل آهي. ان جو هڪ مثال آهي ليڊ zirconate ٽائيٽنٽ ڪرسٽل، جيڪي ماپيبل پائيزو اليڪٽرڪيت پيدا ڪندا آهن جڏهن انهن جي جامد ڍانچي پنهنجي اصل طول و عرض کان خراب ٿي ويندي آهي. ان جي ابتڙ، جڏهن هڪ ٻاهرين برقي ميدان کي لاڳو ڪيو ويندو آهي، ڪرسٽل پنهنجو جامد طول و عرض تبديل ڪري ٿو، الٽراسائونڊ لهرن کي پيدا ڪري ٿو.
Piezoelectric motors روزمره جي مختلف ايپليڪيشنن ۾ استعمال ٿيندا آهن، جهڙوڪ:
• پکڙڻ ۽ گرم ڪرڻ جي ڊوائيسز ۾ گيس کي روشن ڪرڻ لاءِ چمڪ پيدا ڪرڻ
• مشعل، سگريٽ لائٽر، ۽ پائرو اليڪٽرڪ اثر مواد
• گرمي پد جي تبديلي جي جواب ۾ برقي صلاحيت پيدا ڪرڻ
• آواز جي پيداوار ۽ سڃاڻپ
• Piezoelectric inkjet ڇپائي
• اعلي وولٽيج بجلي جي پيداوار
• ڪلاڪ جنريٽر ۽ اليڪٽرانڪ ڊوائيسز
• مائڪرو بيلنس
• ڊرائيو الٽراسونڪ نوزز ۽ الٽرافائن فوڪسنگ آپٽيڪل اسيمبليون
• اسڪيننگ پروب خوردبيني جو بنياد ٺاهي ٿو
• ايٽم جي پيماني تي تصويرون حل ڪريو
• اليڪٽرانڪ طور امپليفائيڊ گٽار کڻڻ
• جديد اليڪٽرانڪ ڊرم کي متحرڪ ڪري ٿو.
Piezoelectric Transducers جي Electromechanical ماڊلنگ
هن حصي ۾، مان ڳولي ويندس اليڪٽروميڪانيڪل ماڊلنگ جي پيزو اليڪٽرڪ ٽرانسڊيوسرس. مان ڏسندس ته piezoelectricity جي دريافت جي تاريخ، اهي تجربا جن ان جي وجود کي ثابت ڪيو، ۽ piezoelectric ڊوائيسز ۽ مواد جي ترقي. مان فرانسيسي فزڪسدانن پيئر ۽ جيڪس ڪيوري، ڪارل لينيئس ۽ فرانز ايپينس، ريني هوئي ۽ انتوني سيزر بيڪريل، گبريل لپمين ۽ ولڊيمار ووئگٽ جي تعاون تي پڻ بحث ڪندس.
فرانسيسي فزڪسسٽ پيئر ۽ جيڪ ڪيوري
Piezoelectricity هڪ اليڪٽرڪ مڪينيڪل رجحان آهي جتي برقي چارج ڪجهه مضبوط مواد جهڙوڪ ڪرسٽل، سيرامڪس، ۽ حياتياتي مادو جهڙوڪ هڏن ۽ ڊي اين اي ۾ جمع ٿئي ٿو. اهو چارج هڪ لاڳو ميڪيڪل دٻاء جي جواب ۾ پيدا ڪيو ويو آهي. لفظ ’piezoelectricity‘ يوناني لفظ ’piezein‘ مان ورتل آهي، جنهن جي معنيٰ آهي ’دٻائڻ يا دٻائڻ‘، ۽ ’اليڪٽران‘، معنيٰ ’امبر‘، برقي چارج جو هڪ قديم ذريعو.
پائيزو اليڪٽرڪ اثر جو نتيجو آهي هڪ لڪير اليڪٽروميڪانيڪل رابطي جو نتيجو آهي ميڪيڪل ۽ برقي رياستن جي وچ ۾ مواد ۾ انورشن سميٽري سان. اهو اثر موٽڻ لائق آهي، مطلب ته پيزو اليڪٽرڪ اثر جي نمائش ڪندڙ مواد پڻ ريورس پيزو اليڪٽرڪ اثر کي ظاهر ڪن ٿا، جتي ميڪانياتي دٻاء جي اندروني نسل لاڳو ٿيل برقي فيلڊ جي جواب ۾ پيدا ٿئي ٿي. مثال طور، ليڊ zirconate titanate ڪرسٽل ماپيبل پائيزو اليڪٽرڪيت پيدا ڪندا آهن جڏهن انهن جي جامد ڍانچي پنهنجي اصل طول و عرض کان خراب ٿي ويندي آهي. ان جي ابتڙ، جڏهن هڪ خارجي برقي ميدان لاڳو ڪيو ويندو آهي، ڪرسٽل پنهنجي جامد طول و عرض کي تبديل ڪندا آهن، پروسيس ۾ الٽراسائونڊ لهرن کي پيدا ڪري ٿو، جنهن کي inverse piezoelectric اثر سڏيو ويندو آهي.
1880ع ۾، فرانسيسي فزڪسدانن پيئر ۽ جيڪس ڪيوري پائيزو اليڪٽرڪ اثر دريافت ڪيو ۽ ان کان پوءِ ان کي مختلف مفيد ايپليڪيشنن لاءِ استعمال ڪيو ويو، جن ۾ آواز جي پيداوار ۽ ان جي سڃاڻپ، پيزو اليڪٽرڪ انڪجيٽ پرنٽنگ، هاءِ وولٽيج بجلي جي پيداوار، ڪلاڪ جنريٽر، ۽ اليڪٽرانڪ ڊوائيسز جهڙوڪ مائڪرو بيلنس ۽ ڊرائيو الٽراسونڪ نوزز الٽرا فائن فوڪسنگ آپٽيڪل اسيمبلين لاءِ. اهو پروب خوردبيني اسڪيننگ جو بنياد پڻ ٺاهيندو آهي، جيڪو ائٽم جي پيماني تي تصويرن کي حل ڪري سگهي ٿو. Piezoelectricity پڻ استعمال ڪيو ويندو آهي پڪ اپ ۾ برقي طور تي وڌايل گٽار ۽ ٽرگرن لاء جديد برقي ڊرم لاء.
Piezoelectricity پڻ روزمره جي استعمال کي ڳولي ٿو، جهڙوڪ پچائڻ ۽ گرم ڪرڻ جي ڊوائيسز، مشعل، سگريٽ لائٽر، ۽ وڌيڪ ۾ گئس کي روشن ڪرڻ لاء چمڪ پيدا ڪرڻ. پائرو اليڪٽرڪ اثر، جتي مواد حرارت جي تبديليءَ جي جواب ۾ هڪ برقي صلاحيت پيدا ڪري ٿو، 18هين صديءَ جي وچ ڌاري ڪارل لينيئس ۽ فرانز ايپينس جو مطالعو ڪيو ويو، جنهن ۾ ريني هوئي ۽ انتوني سيزر بيڪريل جي علم تي نقش نگاري ڪئي وئي، جن جي وچ ۾ تعلق ثابت ٿيو. مشيني دٻاءُ ۽ برقي چارج، جيتوڻيڪ انهن جا تجربا اڻپورا ثابت ٿيا.
pyroelectricity جي سندن علم کي بنيادي ڪرسٽل ڍانچي جي سمجھڻ سان گڏ ڪرڻ سان، Curies pyroelectricity جي اڳڪٿي کي جنم ڏيڻ ۽ ڪرسٽل جي رويي جي اڳڪٿي ڪرڻ جي قابل ٿي ويا. اهو ڪرسٽل جي اثر ۾ ظاهر ڪيو ويو آهي جيئن ته ٽورمالائن، کوارٽز، ٽوپاز، کنڊ کنڊ، ۽ روچيل لوڻ. Sodium potassium tartrate tetrahydrate ۽ quartz پڻ piezoelectricity جي نمائش ڪئي. هڪ piezoelectric ڊسڪ هڪ وولٹیج پيدا ڪري ٿي جڏهن خراب ٿئي ٿي، جيتوڻيڪ اهو Curies جي مظاهري ۾ تمام گهڻو وڌايو ويو آهي. اهي ڪنورس پيزو اليڪٽرڪ اثر جي اڳڪٿي ڪرڻ جي قابل پڻ هئا ۽ رياضياتي طور تي ان کي بنيادي thermodynamic اصولن مان 1881 ۾ گبريل لپمين پاران بيان ڪيو ويو.
ڪيوريز فوري طور تي ڪنورس اثر جي وجود جي تصديق ڪئي، ۽ پيزو اليڪٽرڪ ڪرسٽل ۾ اليڪٽررو-ايلاسٽو-مڪينيڪل خرابين جي مڪمل موٽڻ جي مقداري ثبوت حاصل ڪرڻ لاءِ اڳتي وڌيا. ان کان پوءِ جي ڏهاڪن ۾، پائيزو اليڪٽرڪ هڪ ليبارٽري تجسس رهي جيستائين اهو پيئر ۽ ماري ڪيوري طرفان پولونيم ۽ ريڊيم جي دريافت ۾ هڪ اهم اوزار بڻجي ويو. انهن جو ڪم انهن ڪرسٽل ڍانچي کي ڳولڻ ۽ ان جي وضاحت ڪرڻ لاءِ جنهن ۾ پائيزو اليڪٽرڪيءَ جي نمائش ڪئي وئي، وولڊيمار ووئگٽ جي ’ليربچ ڊير ڪرسٽل فزڪ‘ (ڪرسٽل فزڪس جو درسي ڪتاب) جي اشاعت ۾ پڄاڻي ٿي.
تجربا اڻ کٽ ثابت ٿيا
Piezoelectricity ھڪڙو اليڪٽرڪ مڪينيڪل رجحان آھي جنھن ۾ بجليءَ جي چارج ڪجھ مضبوط مواد ۾ جمع ٿئي ٿي، جھڙوڪ ڪرسٽل، سيرامڪس، ۽ حياتياتي مادو جھڙوڪ ھڏا ۽ ڊي اين اي. اهو لاڳو ٿيل ميڪانياتي دٻاءُ جو جواب آهي، ۽ لفظ ’پيزو اليڪٽرڪ‘ يوناني لفظ ’پيزين‘ مان ورتل آهي، جنهن جي معنيٰ آهي ’دٻائڻ يا دٻائڻ‘، ۽ ’elektron‘، معنيٰ ’امبر‘، برقي چارج جو هڪ قديم ذريعو.
پائيزو اليڪٽرڪ اثر لڪير واري اليڪٽروميڪانيڪل رابطي جو نتيجو آهي ميڪانياتي ۽ برقي رياستن جي وچ ۾ ڪرسٽل مواد جي وچ ۾ انسائيڪلوپيڊيا سميٽري سان. اهو هڪ reversible عمل آهي؛ پيزو اليڪٽرڪ اثر جي نمائش ڪندڙ مواد پڻ ريورس پيزو اليڪٽرڪ اثر کي ظاهر ڪن ٿا، جيڪو هڪ لاڳو ٿيل برقي فيلڊ جي نتيجي ۾ ميڪانياتي دٻاء جي اندروني نسل آهي. مثال طور، ليڊ zirconate titanate ڪرسٽل ماپيبل پائيزو اليڪٽرڪيت پيدا ڪندا آهن جڏهن انهن جي جامد ڍانچي پنهنجي اصل طول و عرض کان خراب ٿي ويندي آهي. برعڪس، ڪرسٽل پنهنجي جامد طول و عرض کي تبديل ڪري سگھن ٿا جڏهن هڪ خارجي برقي فيلڊ لاڳو ٿئي ٿي، جيڪو inverse piezoelectric اثر طور سڃاتو وڃي ٿو، جيڪو الٽراسائونڊ لهرن جي پيداوار ۾ استعمال ٿيندو آهي.
فرانسيسي فزڪسدانن پيئر ۽ جيڪس ڪيوري 1880ع ۾ پائيزو اليڪٽرڪ کي دريافت ڪيو. ان کان پوءِ ان کي مختلف مفيد ايپليڪيشنن لاءِ استعمال ڪيو ويو آهي، جن ۾ آواز جي پيداوار ۽ پتو لڳائڻ، پيزو اليڪٽرڪ انڪجيٽ پرنٽنگ، هاءِ وولٽيج بجليءَ جي پيداوار، ڪلاڪ جنريٽر، ۽ اليڪٽرانڪ ڊوائيسز جهڙوڪ مائڪرو بيلنس. ، ڊرائيو الٽراسونڪ نوزز، ۽ الٽرافائن فوڪسنگ آپٽيڪل اسيمبليون. اهو پڻ اسڪيننگ پروب خوردبيني جو بنياد ٺاهي ٿو، جيڪو ايٽم جي پيماني تي تصويرن کي حل ڪري سگهي ٿو. Piezoelectricity اليڪٽرانڪ طور تي وڌايل گٽار ۽ جديد اليڪٽرڪ ڊرم لاءِ ٽرگرز لاءِ پڪ اپ ۾ پڻ استعمال ٿئي ٿي.
Piezoelectricity روزاني استعمال کي چمڪون پيدا ڪرڻ ۾ ملي ٿي ته جيئن کاڄڻ ۽ گرم ڪرڻ جي ڊوائيسز، مشعلن، سگريٽ لائٽرز، ۽ وڌيڪ ۾ گيس کي روشن ڪري. پائرو اليڪٽرڪ اثر، جنهن ۾ مواد حرارت جي تبديليءَ جي جواب ۾ هڪ برقي صلاحيت پيدا ڪري ٿو، 18هين صديءَ جي وچ ڌاري ڪارل لينيئس ۽ فرانز ايپينس جو مطالعو ڪيو ويو، جنهن ۾ ريني هوئي ۽ انتوني سيزر بيڪريل جي علم تي نقش نگاري ڪئي وئي، جن هڪ تعلق کي مثبت قرار ڏنو. مشيني دٻاء ۽ برقي چارج جي وچ ۾. تجربا اڻ کٽ ثابت ٿيا.
pyroelectricity جي گڏيل ڄاڻ ۽ بنيادي ڪرسٽل ڍانچي جي سمجھڻ pyroelectricity جي اڳڪٿي ۽ ڪرسٽل جي رويي جي اڳڪٿي ڪرڻ جي صلاحيت کي جنم ڏنو. اهو ڪرسٽل جي اثر ۾ ظاهر ڪيو ويو آهي جيئن ته ٽورمالائن، کوارٽز، ٽوپاز، کنڊ کنڊ، ۽ روچيل لوڻ. سوڊيم پوٽاشيم ٽارٽريٽ ٽيتراهائيڊريٽ ۽ ڪوارٽز پڻ پائيزو اليڪٽرڪ جي نمائش ڪئي، ۽ هڪ پيزو اليڪٽرڪ ڊسڪ استعمال ڪيو ويو ته وولٽيج پيدا ڪرڻ لاءِ جڏهن خراب ٿي وڃي. اها ڳالهه Curies جي سڌي piezoelectric اثر جي مظاهري ۾ تمام گهڻو وڌي وئي هئي.
ڀائر پيئر ۽ جيڪس ڪيوري ڪنورس پيزو اليڪٽرڪ اثر جي اڳڪٿي ڪئي، ۽ ڪنورس اثر رياضياتي طور تي 1881ع ۾ گبريل لپمن جي بنيادي thermodynamic اصولن مان اخذ ڪيو ويو. Curies فوري طور تي ڪنورس اثر جي وجود جي تصديق ڪئي، ۽ مڪمل طور تي مقداري ثبوت حاصل ڪرڻ لاءِ اڳتي وڌيا. پائيزو اليڪٽرڪ ڪرسٽل ۾ اليڪٽررو-ايلاسٽو-مڪينيڪل خرابين جي موٽڻ.
ڏهاڪن تائين، پائيزو الیکٹريٽي هڪ ليبارٽري تجسس رهي، پر اهو پيئر ۽ ماري ڪيوري پاران پولونيم ۽ ريڊيم جي دريافت ۾ هڪ اهم اوزار هو. انهن جو ڪم ڪرسٽل ڍانچي کي ڳولڻ ۽ ان جي وضاحت ڪرڻ لاءِ جنهن ۾ پائيزو اليڪٽرڪيءَ جي نمائش ٿي، ولڊيمار ووئگٽ جي Lehrbuch der Kristallphysik (Textbook of Crystal Physics) جي اشاعت ۾ پڄاڻي ٿي. اهو بيان ڪيو ويو آهي قدرتي ڪرسٽل طبقن کي پائيزو اليڪٽرڪيت جي قابل ۽ سختي سان بيان ڪيو ويو آهي پيزو اليڪٽرڪ ڪنٽينٽس استعمال ڪندي ٽينسر تجزيي. هي پيزو اليڪٽرڪ ٽرانسڊيوسرز جو پهريون عملي استعمال هو، ۽ سونار پهرين عالمي جنگ دوران تيار ڪيو ويو. فرانس ۾، پال لينگوين ۽ سندس ساٿين هڪ الٽراسونڪ آبدوز ڊيڪٽر تيار ڪيو.
ڪارل لينيس ۽ فرانز ايپينس
Piezoelectricity هڪ اليڪٽروميڪانيڪل رجحان آهي جنهن ۾ برقي چارج ڪجهه مضبوط مواد جهڙوڪ ڪرسٽل، سيرامڪس، ۽ حياتياتي مادو جهڙوڪ هڏن ۽ ڊي اين اي ۾ جمع ٿئي ٿو. اهو چارج لاڳو ٿيل ميڪيڪل دٻاء جي جواب ۾ پيدا ڪيو ويو آهي. لفظ piezoelectricity يوناني لفظن πιέζειν (piezein) مان ورتل آهي جنهن جي معنيٰ آهي ”دٻائڻ يا دٻائڻ“ ۽ ἤλεκτρον (ēlektron) معنيٰ ”امبر“، برقي چارج جو هڪ قديم ذريعو.
پائيزو اليڪٽرڪ اثر، ڪرسٽل مواد جي ميخانياتي ۽ برقي رياستن جي وچ ۾ هڪ لڪير اليڪٽروميڪانيڪل رابطي جو نتيجو آهي، جيڪو انوويشن سميٽري سان. اهو اثر موٽڻ لائق آهي، مطلب ته پيزو اليڪٽرڪ جي نمائش ڪندڙ مواد پڻ ريورس پائيزو اليڪٽرڪ اثر کي ظاهر ڪن ٿا، جيڪو هڪ لاڳو ٿيل برقي فيلڊ جي نتيجي ۾ ميڪانياتي دٻاء جي اندروني نسل آهي. مثال طور، ليڊ zirconate titanate ڪرسٽل ماپيبل پائيزو اليڪٽرڪيت پيدا ڪندا آهن جڏهن انهن جي جامد ڍانچي پنهنجي اصل طول و عرض کان خراب ٿي ويندي آهي. برعڪس، ڪرسٽل پنهنجي جامد طول و عرض کي تبديل ڪري سگھن ٿا جڏهن هڪ خارجي برقي فيلڊ لاڳو ٿئي ٿي، جنهن کي inverse piezoelectric اثر سڏيو ويندو آهي ۽ الٽراسائونڊ لهرن جي پيداوار ۾ استعمال ٿيندو آهي.
1880 ۾، فرانسيسي فزڪس دان جيڪس ۽ پيئر ڪيوري پائيزو اليڪٽرڪ اثر دريافت ڪيو ۽ ان کان پوء ڪيترن ئي مفيد ايپليڪيشنن لاء استحصال ڪيو ويو آهي، جن ۾ آواز جي پيداوار ۽ معلوم ڪرڻ، پيزو اليڪٽرڪ انڪجيٽ پرنٽنگ، اعلي وولٽيج بجلي جي پيداوار، ڪلاڪ جنريٽر، اليڪٽرانڪ ڊوائيسز، مائڪرو بيلنس شامل آهن. ، ڊرائيو الٽراسونڪ نوزز، ۽ الٽرافائن فوڪسنگ آپٽيڪل اسيمبليون. اهو پروب خوردبيني اسڪيننگ جو بنياد پڻ ٺاهيندو آهي، جيڪي ايٽم جي پيماني تي تصويرن کي حل ڪرڻ لاء استعمال ڪيا ويندا آهن. Piezoelectricity پڻ استعمال ڪيو ويندو آهي پڪ اپ ۾ برقي طور تي وڌايل گٽار ۽ ٽرگرن لاء جديد برقي ڊرم لاء.
Piezoelectricity روزمره جي استعمالن ۾ پڻ ملي ٿي، جيئن پچائڻ ۽ گرم ڪرڻ جي ڊوائيسز، مشعلن، سگريٽ لائٽرز، ۽ پائرو اليڪٽرڪ اثر ۾ گيس کي روشن ڪرڻ لاءِ چمڪدار پيدا ڪرڻ، جيڪو تڏهن ٿيندو آهي جڏهن ڪو مواد گرميءَ جي تبديليءَ جي جواب ۾ برقي صلاحيت پيدا ڪري ٿو. هن اثر جو مطالعو ڪارل لينيئس ۽ فرانز ايپينس 18هين صديءَ جي وچ ڌاري ڪيو، جنهن ۾ ريني هوئي ۽ اينٽوئن سيزر بيڪريل کان علم حاصل ڪيو، جن مشيني دٻاءُ ۽ برقي چارج جي وچ ۾ لاڳاپو قائم ڪيو، جيتوڻيڪ انهن جا تجربا اڻ کٽ ثابت ٿيا.
اسڪاٽ لينڊ ۾ هنٽرين ميوزيم ۾ ڪيوري معاوضي ۾ هڪ پيزو ڪرسٽل جو نظارو پيئر ۽ جيڪ ڪيوري ڀائرن جي سڌي پيزو الیکٹرڪ اثر جو هڪ مظاهرو آهي. pyroelectricity جي انهن جي ڄاڻ کي بنيادي ڪرسٽل ڍانچي جي سمجھڻ سان گڏ ڪرڻ pyroelectricity جي اڳڪٿي ۽ ڪرسٽل جي رويي جي اڳڪٿي ڪرڻ جي صلاحيت کي جنم ڏنو. اهو ڪرسٽل جي اثر سان ظاهر ڪيو ويو آهي جهڙوڪ ٽورمالائن، کوارٽز، ٽوپاز، کنڊ کنڊ، ۽ روچيل لوڻ. سوڊيم پوٽاشيم ٽارٽريٽ ٽيتراهائيڊريٽ ۽ ڪوارٽز روچيل لوڻ مان پيزو اليڪٽرڪ جو مظاهرو ڪيو، ۽ هڪ پيزو اليڪٽرڪ ڊسڪ هڪ وولٽيج پيدا ڪري ٿي جڏهن خراب ٿئي ٿي، جيتوڻيڪ اهو ڪيوريز جي مظاهري ۾ تمام گهڻو مبالغو ڪيو ويو آهي.
Converse piezoelectric اثر جي اڳڪٿي ۽ بنيادي thermodynamic اصولن مان ان جي رياضياتي ڪٽائي 1881ع ۾ گبريل لپمين ڪئي هئي. ڪيوريز فوري طور ڪنورس اثر جي وجود جي تصديق ڪئي، ۽ اليڪٽررو-ايلاسٽو- جي مڪمل موٽڻ جو مقداري ثبوت حاصل ڪرڻ لاءِ اڳتي وڌيا. piezoelectric crystals ۾ مشيني deformations. ڏهاڪن تائين، پائيزو اليڪٽرڪ هڪ ليبارٽري تجسس رهيو جيستائين اهو پيئر ۽ ماري ڪيوري طرفان پولونيم ۽ ريڊيم جي دريافت ۾ هڪ اهم اوزار بڻجي ويو، جن ان کي استعمال ڪيو ته ڪرسٽل ڍانچي کي ڳولڻ ۽ وضاحت ڪرڻ لاءِ جيڪي پيزو اليڪٽرڪيءَ جي نمائش ڪن ٿيون. اهو وولڊيمار ووئگٽ جي Lehrbuch der Kristallphysik (Textbook of Crystal Physics) جي اشاعت ۾ ختم ٿيو، جنهن ۾ قدرتي ڪرسٽل طبقن کي بيان ڪيو ويو آهي جيڪو پائيزو اليڪٽرڪيءَ جي قابل هوندو آهي ۽ سختيءَ سان ٽينسر جي تجزيي کي استعمال ڪندي پيزو اليڪٽرڪ ڪنٽينٽس جي وضاحت ڪئي هئي.
پائيزو اليڪٽرڪ ٽرانسڊيوسرز جو اهو عملي استعمال پهرين عالمي جنگ دوران سونار جي ترقيءَ جو سبب بڻيو. فرانس ۾، پال لانگوين ۽ سندس ساٿين هڪ الٽراسونڪ آبدوز ڊيڪٽر تيار ڪيو. ڊيڪٽر ۾ ٿلهي کوارٽز ڪرسٽل مان ٺهيل هڪ ٽرانسڊيوسر هوندو هو، جيڪو احتياط سان اسٽيل جي پليٽن تي چپڪي ويندو هو، ۽ ٽرانسڊيوسر مان هڪ اعليٰ فريڪوئنسي پلس خارج ڪرڻ کان پوءِ موٽندڙ گونج کي معلوم ڪرڻ لاءِ هڪ هائيڊروفون هوندو هو. وقت کي ماپڻ سان جيڪو آواز جي لهرن جي گونج ٻڌڻ ۾ وٺندو آهي ڪنهن شئي کان، اهي اعتراض جي فاصلي کي ڳڻڻ جي قابل هئا. هنن هن سونار کي ڪامياب بڻائڻ لاءِ پيزو اليڪٽرڪ استعمال ڪيو، ۽ ان منصوبي پيزو اليڪٽرڪ ڊوائيسز ۾ شديد ترقي ۽ دلچسپي پيدا ڪئي.
ريني هوئي ۽ انتونين سيزر بيڪريل
Piezoelectricity هڪ اليڪٽرڪ مڪينيڪل رجحان آهي جيڪو تڏهن ٿئي ٿو جڏهن ڪجهه مضبوط مواد، جهڙوڪ ڪرسٽل، سيرامڪس، ۽ حياتياتي مادو جهڙوڪ هڏن ۽ ڊي اين اي، لاڳو ٿيل ميڪيڪل دٻاء جي جواب ۾ برقي چارج جمع ڪن ٿا. Piezoelectricity يوناني لفظ ’piezein‘ مان نڪتل آهي، جنهن جي معنيٰ آهي ’دٻائڻ يا دٻائڻ‘، ۽ ’اليڪٽران‘، معنيٰ ’امبر‘، برقي چارج جو هڪ قديم ذريعو.
پائيزو اليڪٽرڪ اثر ڪرسٽل مواد ۾ ميخانياتي ۽ برقي رياستن جي وچ ۾ هڪ لڪير اليڪٽروميڪانيڪل رابطي جو نتيجو آهي، جيڪو انوويشن سميٽري سان. اهو اثر موٽڻ لائق آهي، مطلب ته پيزو اليڪٽرڪ اثر جي نمائش ڪندڙ مواد پڻ ريورس پيزو اليڪٽرڪ اثر کي ظاهر ڪن ٿا، يا لاڳو ٿيل برقي فيلڊ جي نتيجي ۾ ميڪانياتي دٻاء جي اندروني پيداوار. مثال طور، ليڊ zirconate titanate ڪرسٽل ماپيبل پائيزو اليڪٽرڪيت پيدا ڪندا آهن جڏهن انهن جي جامد ڍانچي پنهنجي اصل طول و عرض کان خراب ٿي ويندي آهي. برعڪس، ڪرسٽل پنهنجي جامد طول و عرض کي تبديل ڪري سگھن ٿا جڏهن هڪ خارجي برقي فيلڊ لاڳو ٿئي ٿي، جنهن جي نتيجي ۾ الٽراسائونڊ موجن جي پيداوار ۽ الٽراسائونڊ موجن جي نتيجي ۾.
فرينچ فزڪسدان پيئر ۽ جيڪ ڪيوري 1880ع ۾ پيزو اليڪٽرڪ اثر دريافت ڪيو. هن اثر کي مختلف مفيد ايپليڪيشنن لاءِ استعمال ڪيو ويو آهي، جن ۾ آواز جي پيداوار ۽ ان جي سڃاڻپ، پيزو اليڪٽرڪ انڪجيٽ پرنٽنگ، هاءِ وولٽيج بجلي جي پيداوار، ڪلاڪ جنريٽر ۽ اليڪٽرانڪ ڊوائيسز شامل آهن. جهڙوڪ مائڪرو بيلنس، ڊرائيو الٽراسونڪ نوزز، ۽ الٽرافائن فوڪسنگ آپٽيڪل اسيمبليون. اهو پڻ اسڪيننگ پروب خوردبيني جو بنياد ٺاهي ٿو، جيڪو ايٽم جي پيماني تي تصويرن کي حل ڪري سگهي ٿو. Piezoelectricity اليڪٽرانڪ طور تي وڌايل گٽار ۽ جديد اليڪٽرڪ ڊرم لاءِ ٽرگرز لاءِ پڪ اپ ۾ پڻ استعمال ٿئي ٿي.
پيزو اليڪٽرڪ اثر پهريون ڀيرو 18 صدي جي وچ ڌاري ڪارل لينيئس ۽ فرانز ايپينس پاران مطالعو ڪيو ويو، ريني هوئي ۽ اينٽوئن سيزر بيڪريل کان علم تي ڊرائنگ ڪيو، جن ميڪيڪل دٻاء ۽ برقي چارج جي وچ ۾ تعلق پيدا ڪيو. بهرحال، تجربا اڻڄاتل ثابت ٿيا. pyroelectricity جي علم سان گڏ، ۽ بنيادي ڪرسٽل ڍانچي کي سمجھڻ سان، هن pyroelectricity جي اڳڪٿي کي جنم ڏنو، ۽ ڪرسٽل رويي جي اڳڪٿي ڪرڻ جي صلاحيت. اهو ڪرسٽل جي اثر ۾ ظاهر ڪيو ويو آهي جيئن ته ٽورمالائن، کوارٽز، ٽوپاز، کنڊ کنڊ، ۽ روچيل لوڻ. سوڊيم پوٽاشيم ٽارٽريٽ ٽيتراهائيڊريٽ ۽ ڪوارٽز پڻ پائيزو اليڪٽرڪ جي نمائش ڪئي، ۽ هڪ پيزو اليڪٽرڪ ڊسڪ استعمال ڪيو ويو ته وولٽيج پيدا ڪرڻ لاءِ جڏهن خراب ٿي وڃي. اهو اثر اسڪاٽ لينڊ جي ميوزيم ۾ ڪيوريز جي مظاهري ۾ تمام گهڻو وڌايو ويو، جنهن ۾ سڌي طرح پائيزو اليڪٽرڪ اثر ڏيکاريو ويو.
ڀائر پيئر ۽ جيڪس ڪيوري، پيزو اليڪٽرڪ ڪرسٽل ۾ اليڪٽررو-ايلاسٽو-مڪينيڪل خرابين جي مڪمل موٽڻ جو مقداري ثبوت حاصل ڪرڻ لاءِ اڳتي وڌيا. ڏهاڪن تائين، پائيزو اليڪٽرڪ هڪ ليبارٽري تجسس رهي، جيستائين اهو پيئر ۽ ماري ڪيوري پاران پولونيم ۽ ريڊيم جي دريافت ۾ هڪ اهم اوزار بڻجي ويو. هن ڪم ڪرسٽل ڍانچي کي دريافت ڪيو ۽ وضاحت ڪئي جنهن ۾ پائيزو اليڪٽرڪ جي نمائش ڪئي وئي، وولڊيمار ووئگٽ جي Lehrbuch der Kristallphysik (ڪرسٽل فزڪس جو درسي ڪتاب) جي اشاعت ۾ ختم ٿي.
Curies فوري طور تي ڪنورس اثر جي وجود جي تصديق ڪئي، ۽ رياضياتي طور تي ڪنورس اثر جي بنيادي thermodynamic اصولن جو اندازو لڳايو. اهو ڪم 1881ع ۾ گيبريل لپمين ڪيو هو. پيزو اليڪٽرڪيءَ کي پوءِ پهرين عالمي جنگ دوران سونار ٺاهڻ لاءِ استعمال ڪيو ويو. فرانس ۾، پال لانگوين ۽ سندس ساٿين هڪ الٽراسونڪ آبدوز ڊيڪٽر تيار ڪيو. هن ڊيڪٽر تي مشتمل آهي هڪ ٽرانسڊيوسر جو ٺهيل ٿلهي کوارٽز ڪرسٽل جو ٺهيل آهي احتياط سان اسٽيل جي پليٽن تي، ۽ هڪ هائيڊروفون موٽڻ واري گونج کي ڳولڻ لاءِ. ٽرانسڊيوسر مان هڪ اعلي فريڪوئنسي نبض کي خارج ڪرڻ ۽ وقت کي ماپڻ سان جيڪو آواز جي لهرن جي گونج ٻڌڻ ۾ وٺندو آهي، اهي اعتراض جي فاصلي کي حساب ڪري سگھن ٿا.
ٻي عالمي جنگ کان پوءِ بيل ٽيليفون ليبارٽريز پاران پيزو اليڪٽرڪ ڪرسٽل جو استعمال اڳتي وڌايو ويو. فريڊرڪ آر لاڪ، ريڊيو ٽيليفوني انجنيئرنگ ڊپارٽمينٽ ۾ ڪم ڪندي، هڪ ڪٽ ڪرسٽل تيار ڪيو جيڪو گرميء جي وسيع رينج تي ڪم ڪري سگهي ٿو. لڪ جي ڪرسٽل کي اڳئين ڪرسٽل جي ڳري لوازمات جي ضرورت نه هئي، جهاز ۾ ان جي استعمال کي آسان بڻائي. هن ترقي اتحادي هوائي فوجن کي اجازت ڏني ته هو هموار ٿيل ڪاميٽي حملن ۾ مشغول ٿي، هوائي جهاز ريڊيو استعمال ڪندي. آمريڪا ۾ پائيزو اليڪٽرڪ ڊوائيسز ۽ مواد جي ترقيءَ ڪمپنيءَ کي ميدان ۾ جنگ جي وقت جي شروعات جي ترقيءَ ۾ رکيو، ۽ ترقي يافته نئين مواد لاءِ منافعي بخش پيٽنٽ حاصل ڪرڻ ۾ دلچسپي ورتي. کوارٽز ڪرسٽل تجارتي طور تي هڪ پيزو الیکٹرڪ مواد جي طور تي استحصال ڪيو ويو، ۽ سائنسدانن اعلي ڪارڪردگي مواد جي ڳولا ڪئي. مواد ۾ ترقي ۽ پيداوار جي عمل جي پختگي جي باوجود، آمريڪا
جبرائيل لپمن
Piezoelectricity ھڪڙو اليڪٽرڪ مڪينيڪل رجحان آھي جنھن ۾ بجليءَ جي چارج ڪجھ مضبوط مواد ۾ جمع ٿئي ٿي، جھڙوڪ ڪرسٽل، سيرامڪس، ۽ حياتياتي مادو جھڙوڪ ھڏا ۽ ڊي اين اي. اهو مادي ۾ ميخانياتي ۽ برقي رياستن جي وچ ۾ رابطي جو نتيجو آهي جيڪو انوائيشن سميٽري سان آهي. Piezoelectricity پهريون ڀيرو 1880 ع ۾ فرانسيسي فزڪسسٽ پيئر ۽ جيڪ ڪيوري طرفان دريافت ڪيو ويو.
Piezoelectricity کي استعمال ڪيو ويو آھي مختلف ڪارآمد ايپليڪيشنن لاءِ، جن ۾ آواز جي پيداوار ۽ پتو لڳائڻ، piezoelectric inkjet پرنٽنگ، ۽ ھاء وولٽيج بجلي جي پيداوار شامل آھن. Piezoelectricity يوناني لفظن πιέζειν (piezein) مان نڪتل آهي جنهن جي معنيٰ آهي ”دٻائڻ يا دٻائڻ“ ۽ ἤλεκτρον (ēlektron) معنيٰ ”امبر“، برقي چارج جو هڪ قديم ذريعو.
پائيزو اليڪٽرڪ اثر ريورسيبل هوندو آهي، مطلب ته پيزو اليڪٽرڪ جي نمائش ڪندڙ مواد پڻ ريورس پائيزو اليڪٽرڪ اثر کي ظاهر ڪن ٿا، جنهن ۾ اليڪٽريڪل فيلڊ جي استعمال جي نتيجي ۾ ميڪانياتي دٻاءُ جو اندروني نسل پيدا ٿئي ٿو. مثال طور، ليڊ zirconate titanate ڪرسٽل ماپيبل پائيزو اليڪٽرڪيت پيدا ڪندا آهن جڏهن انهن جي جامد ڍانچي پنهنجي اصل طول و عرض کان خراب ٿي ويندي آهي. برعڪس، ڪرسٽل پنهنجي جامد طول و عرض کي تبديل ڪري سگھن ٿا جڏهن هڪ خارجي برقي فيلڊ لاڳو ٿئي ٿي، هڪ عمل جيڪو inverse piezoelectric اثر طور سڃاتو وڃي ٿو. اهو عمل الٽراسائونڊ موجن پيدا ڪرڻ لاء استعمال ڪري سگهجي ٿو.
پيزو اليڪٽرڪ اثر جو مطالعو 18 صدي جي وچ کان ڪيو ويو آهي، جڏهن ڪارل لينيئس ۽ فرانز ايپينس، ريني هوئي ۽ اينٽوئن سيزر بيڪريل جي علم تي نقش نگاري ڪندي، ميڪانياتي دٻاءُ ۽ برقي چارج جي وچ ۾ تعلق پيدا ڪيو. بهرحال، تجربا اڻڄاتل ثابت ٿيا. اهو ان وقت تائين نه هو جيستائين پائرو اليڪٽرڪ جي گڏيل ڄاڻ ۽ بنيادي ڪرسٽل ڍانچي جي سمجهاڻي پائرو اليڪٽرڪيت جي اڳڪٿي کي جنم ڏنو ته محقق ڪرسٽل جي رويي جي اڳڪٿي ڪرڻ جي قابل هئا. اهو ڪرسٽل جي اثر سان ظاهر ڪيو ويو آهي جهڙوڪ ٽورمالائن، کوارٽز، ٽوپاز، کنڊ کنڊ، ۽ روچيل لوڻ.
گبريل لپمن، 1881 ۾، رياضياتي طور تي بنيادي thermodynamic اصولن جي ڪنورس پيزو اليڪٽرڪ اثر جو اندازو لڳايو. ڪيوريز فوري طور تي ڪنورس اثر جي وجود جي تصديق ڪئي، ۽ پيزو اليڪٽرڪ ڪرسٽل ۾ اليڪٽررو-ايلاسٽو-مڪينيڪل خرابين جي مڪمل موٽڻ جي مقداري ثبوت حاصل ڪرڻ لاءِ اڳتي وڌيا.
ڏهاڪن تائين، piezoelectricity هڪ ليبارٽري تجسس رهي جيستائين اهو پيئر ۽ ماري ڪيوري طرفان پولونيم ۽ ريڊيم جي دريافت ۾ هڪ اهم اوزار بڻجي ويو. انهن جو ڪم ڪرسٽل ڍانچي کي ڳولڻ ۽ ان جي وضاحت ڪرڻ لاءِ جنهن ۾ پائيزو اليڪٽرڪيءَ جي نمائش ٿي، ولڊيمار ووئگٽ جي Lehrbuch der Kristallphysik (Textbook of Crystal Physics) جي اشاعت ۾ پڄاڻي ٿي. اهو بيان ڪيو ويو قدرتي ڪرسٽل طبقن کي پائيزو اليڪٽرڪيت جي قابل ۽ سختي سان بيان ڪيو ويو پيزو اليڪٽرڪ مستقل ٽينسر تجزيي سان.
پائيزو اليڪٽرڪ ڊوائيسز جو عملي استعمال پهرين عالمي جنگ دوران سونار جي ترقي سان شروع ٿيو. پال لينگوين ۽ سندس همراهن هڪ الٽراسونڪ آبدوز ڊيڪٽر تيار ڪيو. هن ڊيڪٽر تي مشتمل آهي هڪ ٽرانسڊيوسر جو ٺهيل ٿلهي کوارٽز ڪرسٽل جو ٺهيل آهي احتياط سان اسٽيل جي پليٽن تي، ۽ هڪ هائيڊروفون موٽڻ واري گونج کي ڳولڻ لاءِ. ٽرانسڊيوسر مان هڪ اعلي فريڪوئنسي پلس کي خارج ڪرڻ ۽ وقت کي ماپڻ سان جيڪو آواز جي لهرن جي گونج ٻڌڻ ۾ وٺندو آهي، اهي اعتراض جي فاصلي کي ڳڻڻ جي قابل هئا. سونار لاءِ پيزو اليڪٽرڪيءَ جو هي استعمال هڪ ڪاميابي هئي، ۽ منصوبي پيزو اليڪٽرڪ ڊوائيسز ۾ هڪ شديد ترقي پسند دلچسپي پيدا ڪئي. ڏهاڪن کان وٺي، نئين پيزيو اليڪٽرڪ مواد ۽ انهن مواد لاء نئين ايپليڪيشنن جي ڳولا ۽ ترقي ڪئي وئي. Piezoelectric ڊوائيسز مختلف شعبن ۾ گھر مليا، سيرامڪ فونوگراف ڪارٽريز کان وٺي جيڪي پليئر ڊيزائن کي آسان بڻائيندا آھن ۽ سستا، صحيح رڪارڊ پليئرز کي برقرار رکڻ لاء سستا ۽ تعمير ڪرڻ آسان بڻائيندا آھن، الٽراسونڪ ٽرانسڊيوسرز جي ترقي تائين جيڪي آسانيء سان ماپ ڪرڻ جي اجازت ڏين ٿا ويسڪوسيٽي ۽ سيال جي لچڪ. ۽ سولڊز، نتيجي ۾ مواد جي تحقيق ۾ وڏي ترقي. الٽراسونڪ ٽائيم ڊومين ريفلڪوميٽر هڪ الٽراسونڪ نبض کي مواد ۾ موڪليندا آهن ۽ کاسٽ ميٽيل ۽ پٿر جي شين جي اندر خامين کي ڳولڻ لاءِ عڪاسي ۽ وقفي کي ماپيندا آهن، ساخت جي حفاظت کي بهتر بڻائيندا آهن.
ٻي عالمي جنگ کان پوءِ، آمريڪا، روس ۽ جپان ۾ آزاد تحقيقي گروپن مصنوعي مواد جي هڪ نئين طبقي کي دريافت ڪيو جنهن کي فيرو اليڪٽرڪس سڏيو ويندو آهي، جيڪا قدرتي مواد کان ڏهه ڀيرا وڌيڪ پائيزو اليڪٽرڪ ثابتي ڏيکاري ٿي. انهي جي نتيجي ۾ بيريوم ٽائيٽنٽ کي ترقي ڪرڻ لاء شديد تحقيق ڪئي وئي، ۽ بعد ۾ ليڊ zirconate titanate، خاص ايپليڪيشنن لاء مخصوص خاصيتن سان مواد. piezoelectric crystals جي استعمال جو هڪ اهم مثال ترقي يافته هئي
ولڊيمار ووگٽ
Piezoelectricity ھڪڙو اليڪٽرڪ مڪينيڪل رجحان آھي جنھن ۾ بجليءَ جي چارج ڪجھ مضبوط مواد ۾ جمع ٿئي ٿي، جھڙوڪ ڪرسٽل، سيرامڪس، ۽ حياتياتي مادو جھڙوڪ ھڏا ۽ ڊي اين اي. اهو چارج هڪ لاڳو ميڪيڪل دٻاء جي جواب ۾ پيدا ڪيو ويو آهي. لفظ piezoelectricity يوناني لفظ "piezein" مان نڪتل آهي، جنهن جي معنيٰ آهي "نچڻ يا دٻائڻ"، ۽ "اليڪٽران"، جنهن جو مطلب آهي "امبر"، برقي چارج جو هڪ قديم ذريعو.
پائيزو اليڪٽرڪ اثر، ڪرسٽل مواد جي ميخانياتي ۽ برقي رياستن جي وچ ۾ هڪ لڪير اليڪٽروميڪانيڪل رابطي جو نتيجو آهي، جيڪو انوويشن سميٽري سان. اهو اثر موٽڻ لائق آهي، مطلب ته پيزو اليڪٽرڪ جي نمائش ڪندڙ مواد پڻ هڪ ريورس پائيزو اليڪٽرڪ اثر ڏيکاري ٿو، جتي ميڪانياتي دٻاء جو اندروني نسل لاڳو ٿيل برقي فيلڊ مان نتيجو آهي. مثال طور، ليڊ zirconate titanate ڪرسٽل ماپيبل پائيزو اليڪٽرڪيت پيدا ڪندا آهن جڏهن انهن جي جامد ڍانچي پنهنجي اصل طول و عرض کان خراب ٿي ويندي آهي. برعڪس، ڪرسٽل پنهنجي جامد طول و عرض کي تبديل ڪري سگھن ٿا جڏهن هڪ خارجي برقي فيلڊ لاڳو ٿئي ٿي، هڪ رجحان جيڪو inverse piezoelectric اثر طور سڃاتو وڃي ٿو، جيڪو الٽراسائونڊ لهرن جي پيداوار ۾ استعمال ٿيندو آهي.
فرينچ فزڪس دان پيئر ۽ جيڪ ڪيوري 1880ع ۾ پائيزو اليڪٽرڪ کي دريافت ڪيو. ان کان پوءِ پيزو اليڪٽرڪ اثر کي مختلف مفيد ايپليڪيشنن لاءِ استعمال ڪيو ويو آهي، جن ۾ آواز جي پيداوار ۽ پتو لڳائڻ، پيزو اليڪٽرڪ انڪجيٽ پرنٽنگ، هاءِ وولٽيج بجلي جي پيداوار، ڪلاڪ جنريٽر، ۽ اليڪٽرانڪ ڊوائيسز شامل آهن. جهڙوڪ مائڪرو بيلنس ۽ ڊرائيو الٽراسونڪ نوزز لاءِ الٽرا فائن فوڪسنگ آپٽيڪل اسيمبلين جي. اهو پڻ اسڪيننگ پروب خوردبيني جو بنياد ٺاهي ٿو، جيڪو ايٽم جي پيماني تي تصويرن کي حل ڪري سگهي ٿو. اضافي طور تي، برقي طور تي تيز ٿيل گٽار ۾ کڻڻ ۽ جديد برقي ڊرم ۾ ٽرگرن کي پيزو اليڪٽرڪ اثر استعمال ڪن ٿا.
Piezoelectricity پڻ روزانه استعمال کي اسپارڪ پيدا ڪرڻ ۾ ملي ٿي جيڪا گئس کي ٻرڻ لاءِ پکا ۽ گرم ڪرڻ جي ڊوائيسز ۾، مشعلن، سگريٽ لائٽرز ۽ وڌيڪ ۾. پائرو اليڪٽرڪ اثر، جتي مواد حرارت جي تبديليءَ جي جواب ۾ برقي صلاحيت پيدا ڪري ٿو، 18هين صديءَ جي وچ ڌاري ڪارل لينيئس ۽ فرانز ايپينس جو مطالعو ڪيو ويو، ريني هوئي ۽ اينٽوئن سيزر بيڪريل کان علم حاصل ڪيو، جن مشيني نظام جي وچ ۾ تعلق پيدا ڪيو. دٻاء ۽ برقي چارج. هن تعلق کي ثابت ڪرڻ جا تجربا اڻپورا ثابت ٿيا.
اسڪاٽ لينڊ ۾ هنٽرين ميوزيم ۾ ڪيوري معاوضي ۾ هڪ پيزو ڪرسٽل جو نظارو پيئر ۽ جيڪ ڪيوري ڀائرن جي سڌي پيزو الیکٹرڪ اثر جو هڪ مظاهرو آهي. pyroelectricity جي انهن جي ڄاڻ کي بنيادي ڪرسٽل ڍانچي جي سمجھڻ سان گڏ ڪرڻ pyroelectricity جي اڳڪٿي کي جنم ڏنو، جنهن انهن کي ڪرسٽل جي رويي جي اڳڪٿي ڪرڻ جي اجازت ڏني جيڪا انهن ڪرسٽل جي اثر ۾ ڏيکاريا آهن جهڙوڪ ٽورمالين، کوارٽز، ٽوپاز، کنڊ شوگر، ۽ روچيل لوڻ. . سوڊيم ۽ پوٽاشيم ٽارٽريٽ ٽيتراهائيڊريٽ ۽ ڪوارٽز پڻ پائيزو اليڪٽرڪ جي نمائش ڪئي، ۽ هڪ پيزو اليڪٽرڪ ڊسڪ استعمال ڪيو ويو ته وولٽيج پيدا ڪرڻ لاءِ جڏهن خراب ٿي وڃي. هن شڪل ۾ تبديلي کي Curies جي مظاهري ۾ تمام گهڻو مبالغو ڪيو ويو، ۽ اهي اڳتي وڌندا ويا converse piezoelectric اثر جي اڳڪٿي. 1881ع ۾ گبريل لِپمن جي بنيادي thermodynamic اصولن مان رياضياتي طور تي ڪثرت جو اثر ورتو ويو.
ڪيوريز فوري طور تي ڪنورس اثر جي وجود جي تصديق ڪئي، ۽ پيزو اليڪٽرڪ ڪرسٽل ۾ اليڪٽررو-ايلاسٽو-مڪينيڪل خرابين جي مڪمل موٽڻ جي مقداري ثبوت حاصل ڪرڻ لاءِ اڳتي وڌيا. ان کان پوءِ جي ڏهاڪن ۾، پيزو اليڪٽرڪيت هڪ ليبارٽري تجسس رهي، جيستائين اهو پيئر ميري ڪيوري طرفان پولونيم ۽ ريڊيم جي دريافت ۾ هڪ اهم اوزار بڻجي ويو، جنهن ان کي استعمال ڪيو ته ڪرسٽل ڍانچي کي ڳولڻ ۽ ان جي وضاحت ڪرڻ لاءِ جيڪي پيزو اليڪٽرڪيءَ جي نمائش ڪن ٿيون. اهو وولڊيمار ووئگٽ جي Lehrbuch der Kristallphysik (Textbook of Crystal Physics) جي اشاعت ۾ ختم ٿيو، جنهن ۾ قدرتي ڪرسٽل طبقن کي بيان ڪيو ويو آهي جيڪو پائيزو اليڪٽرڪيءَ جي قابل هوندو آهي ۽ سختيءَ سان ٽينسر جي تجزيي کي استعمال ڪندي پيزو اليڪٽرڪ ڪنٽينٽس جي وضاحت ڪئي هئي.
ان جي نتيجي ۾ پائيزو اليڪٽرڪ ڊوائيسز، جهڙوڪ سونار، جي عملي استعمال جو سبب بڻيو، جيڪو پهرين عالمي جنگ دوران تيار ڪيو ويو هو. فرانس ۾، پال لانگوين ۽ سندس ساٿين هڪ الٽراسونڪ آبدوز ڊيڪٽر تيار ڪيو. هي ڊيڪٽر پتلي کوارٽز ڪرسٽل مان ٺهيل هڪ ٽرانسڊيوسر تي مشتمل هو، جيڪو احتياط سان اسٽيل جي پليٽن تي چمڪيو ويو هو، ۽ ٽرانسڊيوسر مان هڪ اعليٰ فريڪوئنسي پلس خارج ڪرڻ کان پوءِ موٽندڙ گونج کي معلوم ڪرڻ لاءِ هڪ هائيڊروفون. ڪنهن شئي مان اُٿندڙ آواز جي لهرن جي گونج ٻڌڻ ۾ لڳل وقت کي ماپڻ سان، اهي ان شئي جي فاصلي جو اندازو لڳائي سگهن ٿا. هنن هن سونار کي ڪامياب بڻائڻ لاءِ پائيزو اليڪٽرڪ جو استعمال ڪيو، ۽ ان منصوبي ۾ هڪ شديد ترقي ۽ دلچسپي پيدا ڪئي.
اهم تعلقات
- Piezoelectric Actuators: Piezoelectric actuators اهي ڊوائيس آهن جيڪي برقي توانائي کي ميڪيڪل موشن ۾ تبديل ڪن ٿا. اهي عام طور تي روبوٽڪس، طبي ڊوائيسز، ۽ ٻين ايپليڪيشنن ۾ استعمال ٿيندا آهن جتي درست حرڪت ڪنٽرول گهربل آهي.
- Piezoelectric sensors: Piezoelectric sensors استعمال ڪيا ويندا آھن فزيڪل پيٽرولر کي ماپڻ لاءِ جيئن پريشر، ايڪسلريشن ۽ وائبريشن. اهي اڪثر ڪري صنعتي ۽ طبي ايپليڪيشنن ۾ استعمال ٿيندا آهن، گڏوگڏ صارفين اليڪٽرانڪس ۾.
- Piezoelectricity in Nature: Piezoelectricity هڪ قدرتي طور تي ڪجهه مادي ۾ پيدا ٿيندڙ رجحان آهي، ۽ ڪيترن ئي جاندارن ۾ ملي ٿي. اهو ڪجهه جاندارن طرفان استعمال ڪيو ويندو آهي انهن جي ماحول کي محسوس ڪرڻ ۽ ٻين جاندارن سان گفتگو ڪرڻ لاءِ.
ٿڪل
Piezoelectricity هڪ حيرت انگيز رجحان آهي جيڪا مختلف ايپليڪيشنن ۾ استعمال ڪئي وئي آهي، سونار کان فونوگراف ڪارٽريز تائين. اهو 1800s جي وچ کان اڀياس ڪيو ويو آهي، ۽ جديد ٽيڪنالاجي جي ترقي ۾ وڏي اثر لاء استعمال ڪيو ويو آهي. هن بلاگ پوسٽ کي دريافت ڪيو آهي تاريخ ۽ piezoelectricity جي استعمال، ۽ نمايان ڪئي آهي هن رجحان جي اهميت کي جديد ٽيڪنالاجي جي ترقي ۾. انهن لاءِ جيڪي وڌيڪ سکڻ ۾ دلچسپي رکن ٿا piezoelectricity، هي پوسٽ هڪ بهترين شروعاتي نقطو آهي.
مان Joost Nusselder آهيان، Neaera جو باني ۽ هڪ مواد مارڪيٽ ڪندڙ، پيءُ، ۽ منهنجي جذبي جي دل ۾ گٽار سان نوان سامان آزمائڻ پسند ڪندو آهيان، ۽ پنهنجي ٽيم سان گڏ، مان 2020 کان وٺي بلاگ آرٽيڪلز ٺاهي رهيو آهيان. رڪارڊنگ ۽ گٽار جي صلاحن سان وفادار پڙهندڙن جي مدد ڪرڻ لاء.
