Piezoelectricity යනු යාන්ත්රික ආතතියට ලක් වූ විට සහ අනෙක් අතට විදුලිය නිපදවීමට ඇතැම් ද්රව්යවලට ඇති හැකියාවයි. මෙම වචනය පැමිණෙන්නේ පීඩනය සහ විදුලිය යන අර්ථය ඇති ග්‍රීක piezo වලින්. එය මුලින්ම 1880 දී සොයා ගන්නා ලද නමුත් මෙම සංකල්පය දිගු කලක් තිස්සේ ප්රසිද්ධ වී ඇත.
piezoelectricity සඳහා හොඳම උදාහරණය ක්වාර්ට්ස් වේ, නමුත් වෙනත් බොහෝ ද්රව්ය ද මෙම සංසිද්ධිය ප්රදර්ශනය කරයි. piezoelectricity බහුලව භාවිතා වන්නේ අල්ට්රා සවුන්ඩ් නිෂ්පාදනයයි.
මෙම ලිපියෙන් මම piezoelectricity යනු කුමක්ද, එය ක්රියා කරන ආකාරය සහ මෙම විශ්මිත සංසිද්ධියේ බොහෝ ප්‍රායෝගික යෙදුම් කිහිපයක් සාකච්ඡා කරමි.
Piezoelectricity යනු කුමක්ද?
Piezoelectricity යනු ව්යවහාරික යාන්ත්රික ආතතියට ප්රතිචාර වශයෙන් විද්යුත් ආරෝපණයක් ජනනය කිරීමට ඇතැම් ද්රව්යවලට ඇති හැකියාවයි. එය ප්රතිලෝම සමමිතිය සහිත ස්ඵටික ද්රව්යවල යාන්ත්රික සහ විද්යුත් තත්ත්‍ව අතර රේඛීය විද්යුත් යාන්ත්රික අන්තර්ක්‍රියාවකි. අධි වෝල්ටීයතා විදුලිය, ඔරලෝසු උත්පාදක යන්ත්ර, ඉලෙක්ට්රොනික උපාංග, ක්ෂුද්ර සමතුලිතතා, අතිධ්වනික තුණ්ඩ ධාවනය කිරීම සහ අල්ට්රාෆයින් නාභිගත දෘශ්‍ය එකලස් කිරීම සඳහා Piezoelectric ද්රව්ය භාවිතා කළ හැක.
Piezoelectric ද්රව්යවලට ස්ඵටික, ඇතැම් පිඟන් මැටි, අස්ථි සහ DNA වැනි ජීව විද්යාත්මක ද්රව්ය සහ ප්රෝටීන ඇතුළත් වේ. පීසෝ ඉලෙක්ට්‍රික් ද්‍රව්‍යයකට බලයක් යෙදූ විට එය විද්යුත් ආරෝපණයක් ඇති කරයි. මෙම ආරෝපණය පසුව උපාංග බල ගැන්වීමට හෝ වෝල්ටීයතාවයක් නිර්මාණය කිරීමට භාවිතා කළ හැක.
Piezoelectric ද්රව්ය විවිධ යෙදුම් සඳහා භාවිතා වේ, ඒවා අතර:
• ශබ්දය නිෂ්පාදනය සහ හඳුනාගැනීම
• Piezoelectric inkjet මුද්‍රණය
• අධි වෝල්ටීයතා විදුලිය නිපදවීම
• ඔරලෝසු උත්පාදක යන්ත්ර
• ඉලෙක්ට්රොනික උපාංග
• ක්ෂුද්ර සමතුලිතතා
• අතිධ්වනික තුණ්ඩ ධාවනය කරන්න
• අල්ට්රාෆයින් ෆෝකසින් ඔප්ටිකල් එකලස් කිරීම්
• පිකප් ඉලෙක්ට්‍රොනිකව වර්ධක ගිටාර් සඳහා
• නවීන ඉලෙක්ට්රොනික බෙර සඳහා ප්‍රේරක
• වායුව දැල්වීම සඳහා පුලිඟු නිෂ්පාදනය
• ඉවුම් පිහුම් සහ උනුසුම් උපකරණ
• පන්දම් සහ සිගරට් ලයිටර්.
Piezoelectricity හි ඉතිහාසය කුමක්ද?
Piezoelectricity 1880 දී ප්රංශ භෞතික විද්යාඥයන් වන Jacques සහ Pierre Curie විසින් සොයා ගන්නා ලදී. ව්යවහාරික යාන්ත්රික ආතතියට ප්රතිචාර වශයෙන් ස්ඵටික, පිඟන් මැටි සහ ජීව විද්යාත්මක ද්රව්ය වැනි ඇතැම් ඝන ද්රව්යවල එකතු වන විද්යුත් ආරෝපණයයි. 'piezoelectricity' යන වචනය ව්‍යුත්පන්න වී ඇත්තේ 'පීසීන්' යන ග්‍රීක වචනයෙන් වන අතර, එහි අර්ථය 'මිරිකීම' හෝ 'එන්න' සහ 'ඉලෙක්ට්‍රෝන්', එනම් 'ඇම්බර්', පුරාණ විද්යුත් ආරෝපණ ප්‍රභවයකි.
ප්රතිලෝම සමමිතිය සහිත ස්ඵටික ද්රව්යවල යාන්ත්රික සහ විද්යුත් තත්ත්වය අතර රේඛීය විද්යුත් යාන්ත්රික අන්තර්ක්‍රියා හේතුවෙන් piezoelectric ආචරණය ඇතිවේ. එය ප්‍රතිවර්ත කළ හැකි ක්රියාවලියකි, එනම් piezoelectricity ප්රදර්ශනය කරන ද්රව්ය ද ප්රතිලෝම piezoelectric ආචරණය ප්රදර්ශනය කරයි, එය ව්යවහාරික විද්යුත් ක්ෂේත්‍රයක ප්රතිඵලයක් ලෙස යාන්ත්රික වික්‍රියාවේ අභ්‍යන්තර පරම්පරාවයි.
කියුරීස්ගේ පයිෙරොවිදුලිය පිළිබඳ ඒකාබද්ධ දැනුම සහ යටින් පවතින ස්ඵටික ව්‍යුහයන් පිළිබඳ අවබෝධය මගින් පයිෙරොවිදුලිය පිළිබඳ පුරෝකථනය සහ ස්ඵටික හැසිරීම් පුරෝකථනය කිරීමේ හැකියාව ඇති විය. ටුවර්මැලයින්, ක්වාර්ට්ස්, තෝපස්, උක් සීනි සහ රොෂෙල් ලුණු වැනි ස්ඵටිකවල බලපෑමෙන් මෙය ප්රදර්ශනය විය.
කියුරීස් වහාම පරිවර්තන ආචරණයේ පැවැත්ම තහවුරු කළ අතර, පීසෝ ඉලෙක්ට්‍රික් ස්ඵටිකවල විද්යුත්-ඉලාස්ටෝ-යාන්ත්රික විරූපණයන්ගේ සම්පූර්ණ ප්‍රතිවර්තනය පිළිබඳ ප්‍රමාණාත්මක සාක්ෂි ලබා ගැනීමට ගියේය. දශක ගණනාවක් පුරා, පියරේ සහ මාරි කියුරි විසින් පොලෝනියම් සහ රේඩියම් සොයා ගැනීමේදී එය අත්‍යවශ්‍ය මෙවලමක් බවට පත් වන තෙක් පීසෝ විදුලිය රසායනාගාර කුතුහලයක් ලෙස පැවතුනි.
ශබ්ද නිෂ්පාදනය සහ හඳුනාගැනීම, piezoelectric inkjet මුද්‍රණය, අධි වෝල්ටීයතා විදුලි උත්පාදනය, ඔරලෝසු උත්පාදක යන්ත්ර සහ ඉලෙක්ට්රොනික උපාංග, ක්ෂුද්ර සමතුලිතතාවය, අතිධ්වනික තුණ්ඩ ධාවක, දෘශ්‍ය එකලස්කිරීම්වල අල්ට්රාෆයින් නාභිගත කිරීම සහ ආකෘති ඇතුළු බොහෝ ප්‍රයෝජනවත් යෙදුම් සඳහා Piezoelectricity ප්‍රයෝජනයට ගෙන ඇත. පරමාණු පරිමාණයෙන් රූප නිරාකරණය කිරීම සඳහා පරීක්ෂණ අන්වීක්ෂ පරිලෝකනය කිරීමේ පදනම.
piezoelectricity ද එදිනෙදා භාවිතයන් සොයා ගනී, එනම් පිසීම් සහ උනුසුම් උපකරණවල වායුව දැල්වීම සඳහා ගිනි පුපුරක් ජනනය කිරීම, පන්දම්, සිගරට් ලයිටර් සහ උෂ්ණත්ව වෙනස්වීම් වලට ප්රතිචාර වශයෙන් ද්රව්යයක් විද්යුත් විභවයක් ජනනය කරන පයිෙරො ඉලෙක්ට්‍රික් ආචරණය.
පළමුවන ලෝක යුධ සමයේදී සෝනාර් සංවර්ධනයේදී බෙල් දුරකථන රසායනාගාර විසින් වැඩි දියුණු කරන ලද පීසෝ ඉලෙක්ට්‍රික් ස්ඵටික භාවිතා කරන ලදී. මෙමගින් මිත්‍ර පාක්ෂික ගුවන් හමුදාවන්ට ගුවන් රේඩියෝව භාවිතයෙන් සම්බන්ධීකරණ සමූහ ප්‍රහාරවල නියැලීමට හැකි විය. එක්සත් ජනපදයේ පීසෝ ඉලෙක්ට්‍රික් උපාංග සහ ද්රව්ය සංවර්ධනය කිරීම නව ද්රව්ය සඳහා ලාභදායී පේටන්ට් බලපත්‍ර ලබා ගනිමින්, උනන්දුව පිළිබඳ ක්ෂේත්‍රයේ යුධ කාලීන ආරම්භයන් සංවර්ධනය කිරීමේදී සමාගම් තබා ගත්තේය.
ජපානය එක්සත් ජනපදයේ piezoelectric කර්මාන්තයේ නව යෙදුම් සහ වර්ධනය දුටු අතර ඉක්මනින් ඔවුන්ගේම දියුණුවට පත් විය. ඔවුන් ඉක්මනින් තොරතුරු බෙදාගත් අතර විශේෂිත යෙදුම් සඳහා නිශ්චිත ගුණ සහිත barium titanate සහ පසුව lead zirconate titanate ද්රව්ය සංවර්ධනය කළහ.
Piezoelectricity එය 1880 දී සොයාගැනීමේ සිට බොහෝ දුරක් පැමිණ ඇති අතර දැන් එය විවිධ එදිනෙදා යෙදුම්වල භාවිතා වේ. එය ව්‍යුහාත්මක ආරක්ෂාව වැඩිදියුණු කිරීම සඳහා වාත්තු කරන ලද ලෝහ සහ ගල් වස්තු තුළ ඇති දෝෂ සොයා ගැනීම සඳහා පරාවර්තන සහ අත්හිටුවීම් මැනීම සඳහා ද්රව්යයක් හරහා අතිධ්වනික ස්පන්දනයක් යවන අතිධ්වනි කාල වසම් පරාවර්තකමාන වැනි ද්රව්ය පර්යේෂණවල දියුණුව ඇති කිරීමට ද එය භාවිතා කර ඇත.
Piezoelectricity ක්රියා කරන ආකාරය
මෙම කොටසේදී, මම piezoelectricity ක්රියා කරන ආකාරය ගවේෂණය කරන්නම්. මම ඝන ද්රව්යවල විද්යුත් ආරෝපණ සමුච්චය, රේඛීය විද්යුත් යාන්ත්රික අන්තර්ක්‍රියා සහ මෙම සංසිද්ධිය සෑදෙන ප්‍රතිවර්තන ක්රියාවලිය දෙස බලමි. මම piezoelectricity ඉතිහාසය සහ එහි යෙදීම් ගැන ද සාකච්ඡා කරමි.
ඝන ද්රව්යවල විදුලි ආරෝපණ සමුච්චය
Piezoelectricity යනු ස්ඵටික, පිඟන් මැටි සහ අස්ථි සහ DNA වැනි ජීව විද්යාත්මක ද්රව්ය වැනි ඇතැම් ඝන ද්රව්යවල එකතු වන විද්යුත් ආරෝපණයයි. එය ව්යවහාරික යාන්ත්රික ආතතියට ප්‍රතිචාරයක් වන අතර එහි නම ග්‍රීක වචන "piezein" (මිරිකීම හෝ ඔබන්න) සහ "ēlektron" (ඇම්බර්) වලින් පැමිණේ.
ප්රතිලෝම සමමිතිය සහිත ස්ඵටික ද්රව්යවල යාන්ත්රික සහ විද්යුත් තත්ත්‍ව අතර රේඛීය විද්යුත් යාන්ත්රික අන්තර්ක්‍රියා හේතුවෙන් piezoelectric ආචරණය ඇතිවේ. එය ප්‍රතිවර්ත කළ හැකි ක්රියාවලියකි, එනම් piezoelectricity ප්රදර්ශනය කරන ද්රව්ය ද ප්රතිලෝම piezoelectric ආචරණය ප්රදර්ශනය කරයි, එහිදී ව්යවහාරික විද්යුත් ක්ෂේත්‍රයකින් අභ්‍යන්තර යාන්ත්රික වික්‍රියාව උත්පාදනය වේ. මැනිය හැකි piezoelectricity ජනනය කරන ද්රව්ය සඳහා උදාහරණ ලෙස ඊයම් සර්කෝනේට් ටයිටනේට් ස්ඵටික ඇතුළත් වේ.
ප්රංශ භෞතික විද්යාඥයන් වන Pierre සහ Jacques Curie විසින් 1880 දී piezoelectricity සොයා ගන්නා ලදී. එතැන් පටන් එය ශබ්ද නිෂ්පාදනය සහ හඳුනාගැනීම, piezoelectric inkjet මුද්‍රණය, අධි වෝල්ටීයතා විදුලි උත්පාදනය, ඔරලෝසු උත්පාදක යන්ත්ර සහ ක්ෂුද්ර ශේෂයන් වැනි ඉලෙක්ට්රොනික උපාංග ඇතුළු විවිධ ප්‍රයෝජනවත් යෙදුම් සඳහා යොදාගෙන ඇත. සහ ඔප්ටිකල් එකලස්කිරීම් සඳහා අල්ට්රාෆයින් නාභිගත කිරීම සඳහා අතිධ්වනි තුණ්ඩ ධාවනය කරන්න. එය පරමාණු පරිමාණයෙන් රූප නිරාකරණය කළ හැකි පරිලෝකන පරීක්ෂණ අන්වීක්ෂවල පදනම ද සාදයි. Piezoelectricity ඉලෙක්ට්‍රොනිකව විස්තාරණය කරන ලද ගිටාර් සඳහා පිකප් සහ නවීන ඉලෙක්ට්රොනික ඩ්‍රම් සඳහා ප්‍රේරක සඳහා ද භාවිතා වේ.
වායුව දැල්වීමට ගිනි පුපුරක් ජනනය කිරීමේදී, ඉවුම් පිහුම් සහ උනුසුම් උපකරණ, පන්දම්, සිගරට් ලයිටර සහ පයිෙරොඉලෙක්ට්‍රික් ආචරණය, උෂ්ණත්වය වෙනස් වීමකට ප්රතිචාර වශයෙන් ද්රව්යයක් විද්යුත් විභවයක් ජනනය කරන විට Piezoelectricity එදිනෙදා භාවිතයන් සොයා ගනී. මෙය 18 වන සියවසේ මැද භාගයේදී Carl Linnaeus සහ Franz Aepinus විසින් අධ්‍යයනය කරන ලද අතර, René Haüy සහ Antoine César Becquerel විසින් යාන්ත්රික ආතතිය සහ විද්යුත් ආරෝපණය අතර සම්බන්ධයක් ඉදිරිපත් කරන ලදී. අත්හදා බැලීම් අවිනිශ්චිත බව ඔප්පු විය.
ස්කොට්ලන්තයේ Hunterian කෞතුකාගාරයේ Curie compensator හි piezo ස්ඵටිකයක දර්ශනය සෘජු piezoelectric ආචරණය විදහා දැක්වීමකි. Pierre සහ Jacques Curie සොහොයුරන් පයිෙරොවිදුලිය පිළිබඳ ඔවුන්ගේ දැනුම සහ යටින් පවතින ස්ඵටික ව්‍යුහයන් පිළිබඳ අවබෝධයක් සමඟ ඒකාබද්ධ කළ අතර, එය පයිෙරොවිදුලිය පිළිබඳ පුරෝකථනය කිරීමට හේතු විය. ඔවුන් ස්ඵටික හැසිරීම අනාවැකි කීමට සමත් වූ අතර tourmaline, quartz, topaz, උක් සීනි සහ Rochelle ලුණු වැනි ස්ඵටිකවල බලපෑම පෙන්නුම් කළහ. සෝඩියම් පොටෑසියම් ටාට්‍රේට් ටෙට්‍රාහයිඩ්‍රේට් සහ ක්වාර්ට්ස් ද පීසෝවිදුලිය ප්රදර්ශනය කළේය. piezoelectric තැටියක් විකෘති වූ විට වෝල්ටීයතාවයක් ජනනය කරයි, සහ හැඩයේ වෙනස කියුරීස්ගේ නිරූපණයෙහි අතිශයෝක්තියට නංවයි.
ප්රතිලෝම piezoelectric ආචරණය පුරෝකථනය කිරීමට ඔවුන්ට හැකි වූ අතර, ප්රතිලෝම බලපෑම 1881 දී Gabriel Lippmann විසින් ගණිතමය වශයෙන් උපකල්පනය කරන ලදී. කියුරිවරු ප්‍රතිවර්තන ආචරණයේ පැවැත්ම වහා තහවුරු කළ අතර, විද්යුත්-elasto- හි සම්පූර්ණ ප්‍රතිවර්තනය පිළිබඳ ප්‍රමාණාත්මක සාක්ෂි ලබා ගැනීමට ඉදිරියට ගියහ. piezoelectric ස්ඵටිකවල යාන්ත්රික විරූපණයන්.
දශක ගනනාවක් තිස්සේ, පීසෝ විදුලිය රසායනාගාර කුතුහලයක් ලෙස පැවතුනද, පියරේ සහ මාරි කියුරි විසින් පොලෝනියම් සහ රේඩියම් සොයා ගැනීමේදී එය වැදගත් මෙවලමක් විය. piezoelectricity ප්රදර්ශනය කළ ස්ඵටික ව්‍යුහයන් ගවේෂණය කිරීම සහ නිර්වචනය කිරීම සඳහා ඔවුන්ගේ කාර්යය අවසන් වූයේ වෝල්ඩමර් වොයිග්ට්ගේ Lehrbuch der Kristallphysik (පළිඟු භෞතික විද්‍යාවේ පෙළපොත) ප්‍රකාශනයෙනි. මෙය piezoelectric උපාංගවල ප්‍රායෝගික යෙදුම වූ අතර සෝනාර් පළමු ලෝක යුද්ධ සමයේදී නිපදවන ලදී. ප්‍රංශයේදී Paul Langevin සහ ඔහුගේ සහායකයින් අතිධ්වනික සබ්මැරීන් අනාවරකයක් නිපදවන ලදී.
අනාවරකය සමන්විත වූයේ a පරිවර්තකය සිහින් ක්වාර්ට්ස් ස්ඵටික වලින් සාදන ලද වානේ තහඩුවලට ප්රවේශමෙන් ඇලවූ අතර, ආපසු එන දෝංකාරය හඳුනා ගැනීමට හයිඩ්රොෆෝනයක්. ඉහළ විමෝචනයකින් සංඛ්යාත පරිවර්තකයේ ස්පන්දනය සහ වස්තුවකින් පිපිරී යන ශබ්ද තරංගවල දෝංකාරය ඇසීමට ගතවන කාලය මැනීම, වස්තුවට ඇති දුර ගණනය කිරීමට ඔවුන්ට හැකි විය. සෝනාර් සාර්ථක කර ගැනීම සඳහා ඔවුන් piezoelectricity භාවිතා කළ අතර, මෙම ව්‍යාපෘතිය මගින් piezoelectric උපාංග කෙරෙහි දැඩි වර්ධනයක් සහ උනන්දුවක් ඇති කළේය. දශක ගණනාවක් පුරා, නව piezoelectric ද්රව්ය සහ ද්රව්ය සඳහා නව යෙදුම් ගවේෂණය කර සංවර්ධනය කරන ලද අතර, piezoelectric උපාංග විවිධ ක්ෂේත්රවල නිවාස සොයා ගන්නා ලදී. සෙරමික් ෆොනොග්‍රැෆ් කාට්රිජ් මඟින් ක්‍රීඩක නිර්මාණය සරල කර, නඩත්තු කිරීමට ලාභදායී සහ ගොඩනගා ගැනීමට පහසු වූ ලාභ සහ නිවැරදි වාර්තා ක්‍රීඩකයන් සඳහා සාදන ලදී.
අතිධ්වනික පරිවර්තක සංවර්ධනය ද්රව්ය හා ඝන ද්රව්යවල දුස්ස්‍රාවීතාව සහ ප්‍රත්‍යාස්ථතාව පහසුවෙන් මැනීමට ඉඩ සලසන අතර, ද්රව්ය පර්යේෂණවල විශාල දියුණුවක් ඇති විය.
රේඛීය විද්යුත් යාන්ත්රික අන්තර්ක්‍රියා
Piezoelectricity යනු යාන්ත්රික ආතතියට ලක් වූ විට විද්යුත් ආරෝපණයක් ජනනය කිරීමට ඇතැම් ද්රව්යවලට ඇති හැකියාවයි. මෙම වචනය ව්‍යුත්පන්න වී ඇත්තේ ග්‍රීක වදන් වන πιέζειν (piezein) එනම් "මිරිකීමට හෝ තද කිරීමට" සහ ἤλεκτρον (ēlektron) "ඇම්බර්" යන්නෙන් වන අතර එය පුරාණ විද්යුත් ආරෝපණ ප්‍රභවයකි.
Piezoelectricity 1880 දී ප්රංශ භෞතික විද්යාඥයන් වන Jacques සහ Pierre Curie විසින් සොයා ගන්නා ලදී. එය ප්රතිලෝම සමමිතිය සහිත ස්ඵටික ද්රව්යවල යාන්ත්රික සහ විද්යුත් තත්ත්වය අතර රේඛීය විද්යුත් යාන්ත්රික අන්තර්ක්‍රියා මත පදනම් වේ. මෙම බලපෑම ප්‍රතිවර්ත කළ හැකි ය, එනම් piezoelectricity ප්රදර්ශනය කරන ද්රව්ය ප්රතිලෝම piezoelectric ආචරණයක් ද ප්රදර්ශනය කරයි, එමඟින් ව්යවහාරික විද්යුත් ක්ෂේත්‍රයකින් යාන්ත්රික වික්‍රියාවේ අභ්‍යන්තර උත්පාදනය සිදු වේ. ඒවායේ ස්ථිතික ව්‍යුහයෙන් විකෘති වූ විට මැනිය හැකි piezoelectricity ජනනය කරන ද්රව්ය සඳහා උදාහරණ ලෙස ඊයම් සර්කෝනේට් ටයිටනේට් ස්ඵටික ඇතුළත් වේ. අනෙක් අතට, ස්ඵටිකවලට බාහිර විද්යුත් ක්ෂේත්රයක් යෙදූ විට ඒවායේ ස්ථිතික මානය වෙනස් කළ හැකි අතර, එය ප්රතිලෝම පීසෝ ඉලෙක්ට්‍රික් ආචරණය ලෙස හඳුන්වන අතර අල්ට්රා සවුන්ඩ් තරංග නිෂ්පාදනය සඳහා යොදා ගනී.
Piezoelectricity විවිධ ප්‍රයෝජනවත් යෙදුම් සඳහා භාවිතා කර ඇත, වැනි:
• ශබ්දය නිෂ්පාදනය සහ හඳුනාගැනීම
• Piezoelectric inkjet මුද්‍රණය
• අධි වෝල්ටීයතා විදුලිය නිපදවීම
• ඔරලෝසු උත්පාදක යන්ත්රය
• ඉලෙක්ට්රොනික උපාංග
• ක්ෂුද්ර සමතුලිතතා
• අතිධ්වනික තුණ්ඩ ධාවනය කරන්න
• අල්ට්රාෆයින් ෆෝකසින් ඔප්ටිකල් එකලස් කිරීම්
• පරමාණු පරිමාණයෙන් රූප නිරාකරණය කිරීම සඳහා පරීක්ෂණ අන්වීක්ෂ පරිලෝකනය කිරීමේ පදනම සාදයි
• ඉලෙක්ට්‍රොනිකව වර්ධක ගිටාර් වල පිකප්
• නවීන ඉලෙක්ට්රොනික බෙර වල ප්‍රේරක
• ඉවුම් පිහුම් සහ උනුසුම් උපකරණවල වායුව දැල්වීම සඳහා ගිනි පුපුරක් ජනනය කිරීම
• පන්දම් සහ සිගරට් ලයිටර්
උෂ්ණත්වය වෙනස් වීමකට ප්රතිචාර වශයෙන් විද්යුත් විභවයක් ජනනය කරන ද්රව්යයක් වන පයිෙරොඉලෙක්ට්‍රික් ආචරණයේ එදිනෙදා භාවිතයන් ද Piezoelectricity සොයා ගනී. මෙය 18 වන සියවසේ මැද භාගයේදී Carl Linnaeus සහ Franz Aepinus විසින් අධ්‍යයනය කරන ලද අතර, René Haüy සහ Antoine César Becquerel විසින් යාන්ත්රික ආතතිය සහ විද්යුත් ආරෝපණය අතර සම්බන්ධයක් ඉදිරිපත් කරන ලදී. කෙසේ වෙතත්, අත්හදා බැලීම් අවිනිශ්චිත බව ඔප්පු විය.
ස්කොට්ලන්තයේ Hunterian කෞතුකාගාරයේ Curie compensator තුළ piezo ස්ඵටිකයක් බැලීම සෘජු piezoelectric ආචරණය පෙන්නුම් කිරීමකි. Pierre සහ Jacques Curie සොහොයුරන්ගේ කාර්යය වූයේ, piezoelectricity ප්රදර්ශනය කරන ස්ඵටික ව්‍යුහයන් ගවේෂණය කිරීම සහ නිර්වචනය කිරීම, Woldemar Voigt ගේ Lehrbuch der Kristallphysik (Crystal Physics පෙළපොත) ප්‍රකාශයට පත් කිරීමෙනි. මෙමගින් piezoelectricity හැකියාව ඇති ස්වභාවික ස්ඵටික පන්ති විස්තර කරන ලද අතර ටෙන්සර් විශ්ලේෂණය හරහා piezoelectric නියතයන් දැඩි ලෙස නිර්වචනය කරන ලද අතර, piezoelectric උපාංගවල ප්‍රායෝගික භාවිතයට මග පාදයි.
ප්‍රංශයේ Paul Langevin සහ ඔහුගේ සහායකයින් විසින් අතිධ්වනික සබ්මැරීන් අනාවරකයක් නිපදවන විට Sonar පළමු ලෝක යුද්ධ සමයේදී නිපදවන ලදී. මෙම අනාවරකය සමන්විත වූයේ තුනී ක්වාර්ට්ස් ස්ඵටික වලින් සෑදූ පරිවර්තකයකින් සහ පරිවර්තකයෙන් ඉහළ සංඛ්යාත ස්පන්දනයක් විමෝචනය කිරීමෙන් පසු ආපසු එන දෝංකාරය හඳුනා ගැනීමට හයිඩ්‍රොෆෝනයකි. වස්තුවක් මතට පැන එන ශබ්ද තරංගවල දෝංකාරය ඇසීමට ගතවන කාලය මැනීමෙන්, ඔවුන් වස්තුවේ දුර ගණනය කිරීමට සමත් විය, piezoelectricity භාවිතා කරයි. මෙම ව්‍යාපෘතියේ සාර්ථකත්වය දශක ගණනාවක් පුරා piezoelectric උපාංග සඳහා තීව්‍ර සංවර්ධනයක් සහ උනන්දුවක් ඇති කළ අතර, මෙම ද්රව්ය සඳහා නව piezoelectric ද්රව්ය සහ නව යෙදුම් ගවේෂණය කර සංවර්ධනය කරන ලදී. Piezoelectric උපාංග සෙරමික් ෆොනොග්‍රැෆ් කාට්රිජ් වැනි බොහෝ ක්ෂේත්රවල නිවාස සොයා ගත් අතර, එමඟින් ක්‍රීඩකයන් සැලසුම් කිරීම සරල කර මිල අඩු සහ වඩාත් නිවැරදි වාර්තා ක්‍රීඩකයින් සඳහා සාදන ලද අතර මිල අඩු සහ ගොඩනැගීමට සහ නඩත්තු කිරීමට පහසු විය.
අතිධ්වනික පරිවර්තක සංවර්ධනය කිරීම මඟින් ද්රව්ය හා ඝන ද්රව්යවල දුස්ස්රාවීතාවය සහ ප්‍රත්‍යාස්ථතාව පහසුවෙන් මැනීමට ඉඩ සැලසුණු අතර, ද්රව්ය පර්යේෂණවල විශාල දියුණුවක් ඇති විය. අතිධ්වනික කාල වසම් පරාවර්තකමාන මඟින් ද්රව්යයක් තුළට අතිධ්වනික ස්පන්දනයක් යවන අතර වාත්තු ලෝහ සහ ගල් වස්තු තුළ ඇති දෝෂ සෙවීමට පරාවර්තන සහ අත්හිටුවීම් මැනීම, ව්‍යුහාත්මක ආරක්ෂාව වැඩි දියුණු කරයි. දෙවන ලෝක සංග්‍රාමයෙන් පසුව, එක්සත් ජනපදයේ, රුසියාවේ සහ ජපානයේ ස්වාධීන පර්යේෂණ කණ්ඩායම් විසින් ස්වභාවික ද්රව්යවලට වඩා බොහෝ ගුණයකින් වැඩි piezoelectric නියතයන් ප්රදර්ශනය කරන ලද ferroelectrics නමින් නව කෘතිම ද්රව්ය පන්තියක් සොයා ගන්නා ලදී. මෙය බේරියම් ටයිටනේට් සහ පසුව ඊයම් සර්කෝනේට් ටයිටනේට්, විශේෂිත යෙදුම් සඳහා නිශ්චිත ගුණ ඇති ද්රව්ය සංවර්ධනය කිරීම සඳහා තීව්‍ර පර්යේෂණවලට තුඩු දුන්නේය.
දෙවන ලෝක සංග්‍රාමයෙන් පසු බෙල් දුරකථන රසායනාගාර විසින් පීසෝ ඉලෙක්ට්‍රික් ස්ඵටික භාවිතය පිළිබඳ සැලකිය යුතු උදාහරණයක් වර්ධනය කරන ලදී. Frederick R. Lack, ගුවන්විදුලි දුරකථන ඉංජිනේරු අංශයේ සේවය කරමින්,
ආපසු හැරවිය හැකි ක්රියාවලිය
Piezoelectricity යනු ස්ඵටික, පිඟන් මැටි සහ අස්ථි සහ DNA වැනි ජීව විද්යාත්මක ද්රව්ය වැනි ඇතැම් ඝන ද්රව්යවල එකතු වන විද්යුත් ආරෝපණයකි. ව්යවහාරික යාන්ත්රික ආතතියට මෙම ද්රව්යවල ප්රතිචාරයයි. 'piezoelectricity' යන වචනය පැමිණෙන්නේ ග්‍රීක වචන 'piezein' යන්නෙන් 'මිරිකීම' හෝ 'ඔබන්න' සහ 'ēlektron' යන්නෙන් අදහස් වන්නේ 'ඇම්බර්', පුරාණ විද්යුත් ආරෝපණ ප්‍රභවයකි.
ප්රතිලෝම සමමිතිය සහිත ස්ඵටික ද්රව්යවල යාන්ත්රික සහ විද්යුත් තත්ත්වය අතර රේඛීය විද්යුත් යාන්ත්රික අන්තර්ක්‍රියා හේතුවෙන් piezoelectric ආචරණය ඇතිවේ. එය ප්‍රතිවර්ත කළ හැකි ක්රියාවලියකි, එනම් piezoelectricity ප්රදර්ශනය කරන ද්රව්ය ද ප්රතිලෝම piezoelectric ආචරණය ප්රදර්ශනය කරයි, එය ව්යවහාරික විද්යුත් ක්ෂේත්‍රයක ප්රතිඵලයක් ලෙස යාන්ත්රික වික්‍රියාවේ අභ්‍යන්තර පරම්පරාවයි. මැනිය හැකි piezoelectricity ජනනය කරන ද්රව්ය සඳහා උදාහරණ ලෙස ඊයම් සර්කෝනේට් ටයිටනේට් ස්ඵටික ඇතුළත් වේ. මෙම ස්ඵටිකවල ස්ථිතික ව්යුහය විකෘති වූ විට, ඒවායේ මුල් මානය වෙත ආපසු පැමිණෙන අතර, අනෙක් අතට, බාහිර විද්යුත් ක්ෂේත්රයක් යොදන විට, ඒවායේ ස්ථිතික මානය වෙනස් කරයි, අල්ට්රා සවුන්ඩ් තරංග නිපදවයි.
ප්රංශ භෞතික විද්යාඥයන් වන Jacques සහ Pierre Curie විසින් 1880 දී piezoelectricity සොයා ගන්නා ලදී. එතැන් පටන් එය ශබ්ද නිෂ්පාදනය සහ හඳුනාගැනීම, piezoelectric inkjet මුද්‍රණය, අධි වෝල්ටීයතා විදුලි උත්පාදනය, ඔරලෝසු උත්පාදක යන්ත්ර, ඉලෙක්ට්රොනික උපාංග, ක්ෂුද්ර ශේෂයන් ඇතුළු විවිධ ප්‍රයෝජනවත් යෙදුම් සඳහා යොදාගෙන ඇත. අතිධ්වනික තුණ්ඩ, සහ අල්ට්රාෆයින් නාභිගත දෘශ්‍ය එකලස් කිරීම් ධාවනය කරන්න. එය පරමාණු පරිමාණයෙන් රූප නිරාකරණය කළ හැකි ගවේෂණ අන්වීක්ෂ පරිලෝකනය කිරීමේ පදනම ද සකසයි. නවීන ඉලෙක්ට්රොනික බෙර සඳහා ඉලෙක්ට්‍රොනිකව විස්තාරණය කරන ලද ගිටාර් සහ ප්‍රේරක සඳහා පිකප් සඳහාද Piezoelectricity භාවිතා වේ.
Piezoelectricity විසින් ඉවුම් පිහුම් සහ උනුසුම් උපකරණවල වායුව දැල්වීම සඳහා ගිනි පුපුරක් ජනනය කිරීම, පන්දම්, සිගරට් ලයිටර් සහ තවත් දේ වැනි එදිනෙදා භාවිතයන් ද සොයා ගනී. උෂ්ණත්වය වෙනස් වීමකට ප්රතිචාර වශයෙන් ද්රව්යයක් විද්යුත් විභවයක් ජනනය කරන පයිෙරො ඉලෙක්ට්‍රික් ආචරණය, 18 වැනි සියවසේ මැද භාගයේදී Carl Linnaeus, Franz Aepinus සහ René Haüy විසින් ඇම්බර් පිළිබඳ දැනුම ලබා ගනිමින් අධ්‍යයනය කරන ලදී. Antoine César Becquerel යාන්ත්රික ආතතිය සහ විද්යුත් ආරෝපණය අතර සම්බන්ධයක් ඉදිරිපත් කළ නමුත් අත්හදා බැලීම් අවිනිශ්චිත බව ඔප්පු විය.
ග්ලාස්ගෝ හි හන්ටේරියන් කෞතුකාගාරයට පැමිණෙන අමුත්තන්ට Piezo Crystal Curie Compensator නැරඹිය හැකිය, එය Pierre සහ Jacques Curie සහෝදරයන්ගේ සෘජු piezoelectric බලපෑම නිරූපණය කරයි. පයිෙරො ඉලෙක්ට්‍රිසිටි පිළිබඳ ඔවුන්ගේ දැනුම සහ යටින් පවතින ස්ඵටික ව්‍යුහයන් පිළිබඳ අවබෝධය ඒකාබද්ධ කිරීම මගින් පයිෙරොවිදුලිය පිළිබඳ පුරෝකථනය සහ ස්ඵටික හැසිරීම් පුරෝකථනය කිරීමේ හැකියාව ඇති විය. මෙය ටුවර්මැලයින්, ක්වාර්ට්ස්, තෝපස්, උක් සීනි සහ රොෂෙල් ලුණු වැනි ස්ඵටිකවල බලපෑමෙන් පෙන්නුම් කරන ලදී. සෝඩියම් සහ පොටෑසියම් ටාට්‍රේට් ටෙට්‍රාහයිඩ්‍රේට් සහ ක්වාර්ට්ස් ද piezoelectricity ප්රදර්ශනය කළ අතර, විකෘති වූ විට වෝල්ටීයතාවයක් ජනනය කිරීමට piezoelectric තැටියක් භාවිතා කරන ලදී. ප්රතිලෝම piezoelectric ආචරණය පුරෝකථනය කිරීම සඳහා Curies විසින් මෙම හැඩය වෙනස් කිරීම අතිශයෝක්තියට නැංවීය. 1881 දී ගේබ්‍රියෙල් ලිප්මන් විසින් මූලික තාප ගතික මූලධර්මවලින් ප්රතිලෝම බලපෑම ගණිතමය වශයෙන් නිගමනය කරන ලදී.
කියුරීස් වහාම පරිවර්තන ආචරණයේ පැවැත්ම තහවුරු කළ අතර, පීසෝ ඉලෙක්ට්‍රික් ස්ඵටිකවල විද්යුත්-ඉලාස්ටෝ-යාන්ත්රික විරූපණයන්ගේ සම්පූර්ණ ප්‍රතිවර්තනය පිළිබඳ ප්‍රමාණාත්මක සාක්ෂි ලබා ගැනීමට ගියේය. දශක ගනනාවක් තිස්සේ, පීසෝ විදුලිය රසායනාගාර කුතුහලයක් ලෙස පැවතුනද, පියරේ සහ මාරි කියුරි විසින් පොලෝනියම් සහ රේඩියම් සොයා ගැනීමේදී එය වැදගත් මෙවලමක් විය. piezoelectricity ප්රදර්ශනය කළ ස්ඵටික ව්‍යුහයන් ගවේෂණය කිරීම සහ නිර්වචනය කිරීම සඳහා ඔවුන්ගේ කාර්යය අවසන් වූයේ Woldemar Voigt ගේ Lehrbuch der Kristallphysik (Crystal Physics පෙළපොත) ප්‍රකාශනයෙනි. මෙය piezoelectricity හැකියාව ඇති ස්වභාවික ස්ඵටික පන්ති විස්තර කරන අතර ආතති විශ්ලේෂණ භාවිතයෙන් piezoelectric නියතයන් දැඩි ලෙස නිර්වචනය කරන ලදී.
සෝනාර් වැනි piezoelectric උපාංගවල ප්‍රායෝගික භාවිතය පළමු ලෝක සංග්‍රාමයේදී වර්ධනය විය. ප්‍රංශයේදී Paul Langevin සහ ඔහුගේ සහායකයින් අතිධ්වනික සබ්මැරීන් අනාවරකයක් නිපදවන ලදී. මෙම අනාවරකය වානේ තහඩුවලට ප්රවේශමෙන් ඇලවූ තුනී ක්වාර්ට්ස් ස්ඵටික වලින් සාදන ලද පරිවර්තකයකින් සහ ආපසු එන දෝංකාරය හඳුනා ගැනීමට හයිඩ්‍රොෆෝනයකින් සමන්විත විය. පරිවර්තකයෙන් ඉහළ සංඛ්යාත ස්පන්දනයක් විමෝචනය කිරීමෙන් සහ වස්තුවක් මතට පැන එන ශබ්ද තරංගවල දෝංකාරය ඇසීමට ගතවන කාලය මැනීමෙන්, වස්තුවේ දුර ගණනය කිරීමට ඔවුන්ට හැකි විය. ඔවුන් මෙම සෝනාරය සාර්ථක කර ගැනීම සඳහා පීසෝ විදුලිය භාවිතා කළහ. මෙම ව්‍යාපෘතිය මගින් piezoelectric උපාංග කෙරෙහි දැඩි සංවර්ධනයක් සහ උනන්දුවක් ඇති කළ අතර දශක ගණනාවක් පුරා මෙම ද්රව්ය සඳහා නව piezoelectric ද්රව්ය සහ නව යෙදුම් ගවේෂණය කර සංවර්ධනය කරන ලදී. Piezoelectric උපාංග
Piezoelectricity ඇතිවීමට හේතුව කුමක්ද?
මෙම කොටසේදී, මම piezoelectricity හි මූලාරම්භය සහ මෙම සංසිද්ධිය ප්රදර්ශනය කරන විවිධ ද්රව්ය ගවේෂණය කරමි. මම ග්‍රීක වචනය වන 'piezein', විද්යුත් ආරෝපණයේ පැරණි මූලාශ්‍රය සහ පයිරෝවිදුලි බලපෑම දෙස බලමි. Pierre සහ Jacques Curie ගේ සොයාගැනීම් සහ 20 වැනි සියවසේ piezoelectric උපාංග සංවර්ධනය ගැනත් මම සාකච්ඡා කරන්නම්.
ග්‍රීක වචනය Piezein
Piezoelectricity යනු ස්ඵටික, පිඟන් මැටි සහ අස්ථි සහ DNA වැනි ජීව විද්යාත්මක ද්රව්ය වැනි ඇතැම් ඝන ද්රව්යවල විද්යුත් ආරෝපණ සමුච්චය වීමයි. එය ව්යවහාරික යාන්ත්රික ආතතියට මෙම ද්රව්යවල ප්‍රතිචාරය හේතුවෙනි. piezoelectricity යන වචනය පැමිණෙන්නේ ග්‍රීක වචනයක් වන "piezein", එනම් "මිරිකීමට හෝ තද කිරීමට" සහ "ēlektron", එනම් "ඇම්බර්", පුරාණ විද්යුත් ආරෝපණ ප්‍රභවයකි.
ප්රතිලෝම සමමිතිය සහිත ස්ඵටික ද්රව්යවල යාන්ත්රික සහ විද්යුත් තත්ත්වය අතර රේඛීය විද්යුත් යාන්ත්රික අන්තර්ක්‍රියා හේතුවෙන් piezoelectric ආචරණය ඇතිවේ. එය ප්‍රතිවර්ත කළ හැකි ක්රියාවලියකි, එනම් piezoelectricity ප්රදර්ශනය කරන ද්රව්ය ද ප්රතිලෝම piezoelectric ආචරණය ප්රදර්ශනය කරයි, එනම් ව්යවහාරික විද්යුත් ක්ෂේත්‍රයක ප්රතිඵලයක් ලෙස යාන්ත්රික වික්‍රියාවේ අභ්‍යන්තර පරම්පරාවයි. උදාහරණයක් ලෙස, ඊයම් සර්කෝනේට් ටයිටනේට් ස්ඵටික ඒවායේ ස්ථිතික ව්යුහය එහි මුල් මානයෙන් විකෘති වූ විට මැනිය හැකි පීසෝවිදුලිය ජනනය කරයි. ප්‍රතිවිරුද්ධව, ස්ඵටිකවලට බාහිර විද්යුත් ක්ෂේත්රයක් යෙදූ විට ඒවායේ ස්ථිතික මානය වෙනස් කළ හැක, එය ප්රතිලෝම piezoelectric ආචරණය ලෙස හඳුන්වන අතර අල්ට්රා සවුන්ඩ් තරංග නිෂ්පාදනය වේ.
ප්රංශ භෞතික විද්යාඥයන් වන Jacques සහ Pierre Curie විසින් 1880 දී piezoelectricity සොයා ගන්නා ලදී. piezoelectric බලපෑම ශබ්ද නිෂ්පාදනය සහ හඳුනාගැනීම, piezoelectric inkjet මුද්‍රණය, අධි වෝල්ටීයතා විදුලි උත්පාදනය, ඔරලෝසු උත්පාදක යන්ත්ර සහ ක්ෂුද්ර සමතුලිතතා වැනි ඉලෙක්ට්රොනික උපාංග ඇතුළු බොහෝ ප්‍රයෝජනවත් යෙදුම් සඳහා යොදාගෙන ඇත. , අතිධ්වනික තුණ්ඩ ධාවනය කරන්න, සහ අල්ට්රාෆයින් නාභිගත දෘශ්‍ය එකලස් කරන්න. එය පරමාණු පරිමාණයෙන් රූප නිරාකරණය කළ හැකි පරිලෝකන පරීක්ෂණ අන්වීක්ෂවල පදනම ද සාදයි. නවීන ඉලෙක්ට්රොනික බෙර සඳහා ඉලෙක්ට්‍රොනිකව විස්තාරණය කරන ලද ගිටාර් සහ ප්‍රේරක සඳහා පිකප් සඳහාද Piezoelectricity භාවිතා වේ.
Piezoelectricity විසින් ඉවුම් පිහුම් සහ උනුසුම් උපකරණවල වායුව දැල්වීම සඳහා ගිනි පුපුරක් ජනනය කිරීම, පන්දම්, සිගරට් ලයිටර් සහ තවත් දේ වැනි එදිනෙදා භාවිතයන් සොයා ගනී. උෂ්ණත්ව විපර්යාසයකට ප්රතිචාර වශයෙන් විද්යුත් විභවය උත්පාදනය වන පයිෙරොඉලෙක්ට්‍රික් ආචරණය, 18 වැනි සියවසේ මැද භාගයේදී කාල් ලිනේයස් සහ ෆ්‍රාන්ස් ඒපිනස් විසින් අධ්‍යයනය කරන ලද අතර, ඔවුන් අතර සම්බන්ධයක් ඇති කර ගත් René Haüy සහ Antoine César Becquerel ගේ දැනුම මත පදනම් විය. යාන්ත්රික ආතතිය සහ විද්යුත් ආරෝපණය. අත්හදා බැලීම් අවිනිශ්චිත බව ඔප්පු විය.
ස්කොට්ලන්තයේ කෞතුකාගාරයේදී, අමුත්තන්ට Piezo crystal Curie compensator එකක් නැරඹිය හැකිය, එය Pierre සහ Jacques Curie සොහොයුරන්ගේ සෘජු piezoelectric බලපෑම පෙන්නුම් කරයි. පයිෙරො ඉලෙක්ට්‍රිසිටි පිළිබඳ ඔවුන්ගේ දැනුම සහ යටින් පවතින ස්ඵටික ව්‍යුහයන් පිළිබඳ අවබෝධයක් ඒකාබද්ධ කිරීම මගින් පයිෙරොවිදුලිය පිළිබඳ පුරෝකථනය සහ ස්ඵටික හැසිරීම පුරෝකථනය කිරීමේ හැකියාව ඇති විය. ටුවර්මැලයින්, ක්වාර්ට්ස්, තෝපස්, උක් සීනි සහ රොෂෙල් ලුණු වැනි ස්ඵටිකවල බලපෑමෙන් මෙය ප්රදර්ශනය විය. සෝඩියම් පොටෑසියම් ටාට්‍රේට් ටෙට්‍රාහයිඩ්‍රේට් සහ රොෂෙල් ලවණයෙන් ක්වාර්ට්ස් piezoelectricity ප්රදර්ශනය කළ අතර, piezoelectric තැටියක් විකෘති වූ විට වෝල්ටීයතාවයක් ජනනය කරයි. මෙම හැඩය වෙනස් වීම කියුරීස්ගේ ප්‍රදර්ශනයේ අතිශයෝක්තියට නංවා ඇත.
කියුරීස් විසින් piezoelectric ස්ඵටිකවල විද්යුත්-ඉලාස්ටෝ-යාන්ත්රික විරූපණයන්ගේ සම්පූර්ණ ප්‍රතිවර්තන හැකියාව පිළිබඳ ප්‍රමාණාත්මක සාක්ෂි ලබා ගැනීමට ඉදිරියට ගියේය. පියරේ සහ මාරි කියුරි විසින් පොලෝනියම් සහ රේඩියම් සොයා ගැනීමේදී එය අත්‍යවශ්‍ය මෙවලමක් බවට පත් වන තෙක් දශක ගණනාවක් පුරා පීසෝ විදුලිය රසායනාගාර කුතුහලයක් ලෙස පැවතුනි. piezoelectricity ප්රදර්ශනය කළ ස්ඵටික ව්‍යුහයන් ගවේෂණය කිරීම සහ නිර්වචනය කිරීම සඳහා ඔවුන්ගේ කාර්යය අවසන් වූයේ Woldemar Voigt ගේ Lehrbuch der Kristallphysik (Crystal Physics පෙළපොත) ප්‍රකාශනයෙනි. මෙය piezoelectricity හැකියාව ඇති ස්වභාවික ස්ඵටික පන්ති විස්තර කරන අතර ආතති විශ්ලේෂණය හරහා piezoelectric නියතයන් දැඩි ලෙස නිර්වචනය කරන ලදී.
piezoelectricity හි මෙම ප්‍රායෝගික භාවිතය පළමු ලෝක යුධ සමයේදී සෝනාර් නිපදවීමට හේතු විය. ප්‍රංශයේදී Paul Langevin සහ ඔහුගේ සහායකයින් අතිධ්වනික සබ්මැරීන් අනාවරකයක් නිපදවන ලදී. අනාවරකය සමන්විත වූයේ ඉහළ සංඛ්යාත ස්පන්දනයක් විමෝචනය කිරීමෙන් පසු ආපසු එන දෝංකාරය හඳුනා ගැනීම සඳහා හයිඩ්රොෆෝනයක් ලෙස හැඳින්වෙන වානේ තහඩුවලට ප්රවේශමෙන් ඇලවූ තුනී ක්වාර්ට්ස් ස්ඵටිකවලින් සාදන ලද පරිවර්තකයකි. පරිවර්තකය වස්තුවේ දුර ගණනය කිරීම සඳහා වස්තුවකින් පැන යන ශබ්ද තරංගවල දෝංකාරය ඇසීමට ගතවන කාලය මනිනු ලැබීය. Sonar හි piezoelectricity භාවිතය සාර්ථක වූ අතර, මෙම ව්‍යාපෘතිය දශක ගණනාවක් පුරා piezoelectric උපාංග කෙරෙහි දැඩි සංවර්ධනයක් සහ උනන්දුවක් ඇති කළේය.
මෙම ද්රව්ය සඳහා නව piezoelectric ද්රව්ය සහ නව යෙදුම් ගවේෂණය කර සංවර්ධනය කරන ලද අතර, piezoelectric උපාංග සෙරමික් ෆොනොග්‍රැෆ් කාට්රිජ් වැනි බොහෝ ක්ෂේත්රවල නිවාස සොයා ගත් අතර, එමඟින් ක්‍රීඩකයාගේ සැලසුම සරල කර, නඩත්තු කිරීමට ලාභදායී සහ පහසු මිල අඩු, වඩාත් නිවැරදි වාර්තා ක්‍රීඩකයන් සඳහා සාදන ලදී. ගොඩනැගීමට. සංවර්ධනය
පුරාණ විදුලි ආරෝපණ ප්‍රභවය
Piezoelectricity යනු ස්ඵටික, පිඟන් මැටි සහ අස්ථි සහ DNA වැනි ජීව විද්යාත්මක ද්රව්ය වැනි ඇතැම් ඝන ද්රව්යවල එකතු වන විද්යුත් ආරෝපණයයි. එය ව්යවහාරික යාන්ත්රික ආතතියට ද්‍රව්‍යයේ ප්‍රතිචාරය නිසා ඇතිවේ. 'piezoelectricity' යන වචනය පැමිණෙන්නේ 'පීසීන්' යන ග්‍රීක වචනයෙනි, එහි තේරුම 'මිරිකීම හෝ තද කිරීම' සහ 'ඉලෙක්ට්‍රෝන්' යන වචනය, එනම් 'ඇම්බර්', පුරාණ විද්යුත් ආරෝපණ ප්‍රභවයකි.
ප්රතිලෝම සමමිතිය සහිත ස්ඵටික ද්රව්යවල යාන්ත්රික සහ විද්යුත් තත්ත්වය අතර රේඛීය විද්යුත් යාන්ත්රික අන්තර්ක්‍රියා හේතුවෙන් piezoelectric ආචරණය ඇතිවේ. එය ප්‍රතිවර්ත කළ හැකි ක්රියාවලියකි, එනම් piezoelectricity ප්රදර්ශනය කරන ද්රව්ය ද ප්රතිලෝම piezoelectric ආචරණය ප්රදර්ශනය කරයි, එනම් ව්යවහාරික විද්යුත් ක්ෂේත්‍රයක ප්රතිඵලයක් ලෙස යාන්ත්රික වික්‍රියාවේ අභ්‍යන්තර පරම්පරාවයි. උදාහරණයක් ලෙස, ඊයම් සර්කෝනේට් ටයිටනේට් ස්ඵටික ඒවායේ ස්ථිතික ව්යුහය එහි මුල් මානයෙන් විකෘති වූ විට මැනිය හැකි පීසෝවිදුලිය ජනනය කරයි. ප්‍රතිවිරුද්ධව, බාහිර විද්යුත් ක්ෂේත්රයක් යොදන විට, ස්ඵටික ප්රතිලෝම piezoelectric ආචරණයකින් ඒවායේ ස්ථිතික මානය වෙනස් කරයි, අල්ට්රා සවුන්ඩ් තරංග නිපදවයි.
1880 දී ප්රංශ භෞතික විද්යාඥයන් වන Jacques සහ Pierre Curie විසින් Piezoelectric ආචරණය සොයා ගන්නා ලදී. එය ශබ්ද නිෂ්පාදනය සහ හඳුනාගැනීම, piezoelectric inkjet මුද්‍රණය, අධි වෝල්ටීයතා විදුලිය ජනනය කිරීම, ඔරලෝසු උත්පාදක යන්ත්ර, සහ දෘශ්‍ය එකලස්කිරීම් සඳහා අල්ට්රාෆයින් නාභිගත කිරීම සඳහා microbalances සහ drive ultrasonic nozzles වැනි ඉලෙක්ට්රොනික උපාංග ඇතුළු විවිධ ප්‍රයෝජනවත් යෙදුම් සඳහා යොදා ගනී. එය පරමාණු පරිමාණයෙන් රූප නිරාකරණය කිරීමට භාවිතා කරන ගවේෂණ අන්වීක්ෂ පරිලෝකනය කිරීමේ පදනම ද සකසයි. නවීන ඉලෙක්ට්රොනික බෙර සඳහා ඉලෙක්ට්‍රොනිකව විස්තාරණය කරන ලද ගිටාර් සහ ප්‍රේරක සඳහා පිකප් සඳහාද Piezoelectricity භාවිතා වේ.
Piezoelectricity විසින් ඉවුම් පිහුම් සහ උනුසුම් උපකරණ, පන්දම්, සිගරට් ලයිටර් සහ තවත් දේවල වායුව දැල්වීම සඳහා ගිනි පුපුරක් ජනනය කිරීමේදී එදිනෙදා භාවිතයන් සොයා ගනී. උෂ්ණත්ව විපර්යාසයකට ප්රතිචාර වශයෙන් විද්යුත් විභවය නිපදවීම වන පයිෙරොඉලෙක්ට්‍රික් ආචරණය 18 වන සියවසේ මැද භාගයේදී කාල් ලිනේයස් සහ ෆ්‍රාන්ස් ඒපිනස් විසින් අධ්‍යයනය කරන ලද අතර, යාන්ත්රික අතර සම්බන්ධතාවයක් ඉදිරිපත් කළ René Haüy සහ Antoine César Becquerel ගේ දැනුම මත පදනම් විය. ආතතිය සහ විදුලි ආරෝපණය. කෙසේ වෙතත්, ඔවුන්ගේ අත්හදා බැලීම් අවිනිශ්චිත බව ඔප්පු විය.
ස්කොට්ලන්තයේ හන්ටේරියන් කෞතුකාගාරයේ ඇති piezo ස්ඵටිකයක් සහ Curie compensator දර්ශනය සෘජු piezoelectric බලපෑම පෙන්නුම් කරයි. Pierre සහ Jacques Curie සොහොයුරන්ගේ කාර්යය වූයේ, piezoelectricity ප්රදර්ශනය කරන ස්ඵටික ව්‍යුහයන් ගවේෂණය කිරීම සහ නිර්වචනය කිරීම, Woldemar Voigt ගේ Lehrbuch der Kristallphysik (Crystal Physics පෙළපොත) ප්‍රකාශයට පත් කිරීමෙනි. මෙමගින් piezoelectricity හැකියාව ඇති ස්වභාවික ස්ඵටික පන්ති විස්තර කරන ලද අතර ටෙන්සර් විශ්ලේෂණය හරහා piezoelectric නියතයන් දැඩි ලෙස නිර්වචනය කරන ලද අතර, piezoelectric උපාංගවල ප්‍රායෝගික භාවිතයට ඉඩ සලසයි.
සෝනාර් පළමු ලෝක යුද්ධ සමයේදී ප්‍රංශයේ පෝල් ලැන්ජිවින් සහ ඔහුගේ සහායකයින් විසින් නිපදවන ලද අතර ඔවුන් අතිධ්වනික සබ්මැරීන් අනාවරකයක් නිපදවන ලදී. අනාවරකය සමන්විත වූයේ වානේ තහඩුවලට ප්රවේශමෙන් ඇලවූ තුනී ක්වාර්ට්ස් ස්ඵටික වලින් සාදන ලද පරිවර්තකයක් සහ ආපසු එන දෝංකාරය හඳුනා ගැනීම සඳහා හයිඩ්‍රොෆෝනයකි. පරිවර්තකයෙන් ඉහළ සංඛ්යාත ස්පන්දනයක් විමෝචනය කිරීමෙන් සහ වස්තුවක් මතට පැන එන ශබ්ද තරංගවල දෝංකාරය ඇසීමට ගතවන කාලය මැනීමෙන්, වස්තුවට ඇති දුර ගණනය කිරීමට ඔවුන්ට හැකි විය. ඔවුන් මෙම සෝනාරය සාර්ථක කර ගැනීම සඳහා පීසෝ විදුලිය භාවිතා කළහ. මෙම ව්‍යාපෘතිය දශක ගනනාවක් තිස්සේ piezoelectric උපාංග සඳහා දැඩි සංවර්ධනයක් සහ උනන්දුවක් ඇති කළේය.
Pyroelectricity
Piezoelectricity යනු ව්යවහාරික යාන්ත්රික ආතතියට ප්රතිචාර වශයෙන් විද්යුත් ආරෝපණ සමුච්චය කිරීමට ඇතැම් ද්රව්යවලට ඇති හැකියාවයි. එය ප්රතිලෝම සමමිතිය සහිත ස්ඵටික ද්රව්යවල යාන්ත්රික සහ විද්යුත් තත්ත්‍ව අතර රේඛීය විද්යුත් යාන්ත්රික අන්තර්ක්‍රියාවකි. "piezoelectricity" යන වචනය ව්‍යුත්පන්න වී ඇත්තේ ග්‍රීක වචනය වන "piezein" යන වචනයෙන් වන අතර, එහි අර්ථය "මිරිකීමට හෝ තද කිරීමට" සහ ග්‍රීක වචනය "ēlektron", එනම් "ඇම්බර්", පුරාණ විද්යුත් ආරෝපණ ප්‍රභවයකි.
Piezoelectric ආචරණය 1880 දී ප්රංශ භෞතික විද්යාඥයන් වන Jacques සහ Pierre Curie විසින් සොයා ගන්නා ලදී. එය ආපසු හැරවිය හැකි ක්රියාවලියකි, එනම් piezoelectric ආචරණය ප්රදර්ශනය කරන ද්රව්ය ද ප්රතිලෝම piezoelectric ආචරණය ප්රදර්ශනය කරයි. මැනිය හැකි piezoelectricity ජනනය කරන ද්රව්ය සඳහා උදාහරණ ලෙස ඊයම් සර්කෝනේට් ටයිටනේට් ස්ඵටික ඇතුළත් වේ. ස්ථිතික ව්‍යුහයක් විකෘති වූ විට, එය එහි මුල් මානයට නැවත පැමිණේ. ප්රතිවිරුද්ධ ලෙස, බාහිර විද්යුත් ක්ෂේත්රයක් යොදන විට, ප්රතිලෝම piezoelectric ආචරණය නිපදවන අතර, එහි ප්රතිඵලයක් වශයෙන් අල්ට්රා සවුන්ඩ් තරංග නිෂ්පාදනය වේ.
piezoelectric ආචරණය ශබ්ද නිෂ්පාදනය සහ හඳුනාගැනීම, piezoelectric inkjet මුද්‍රණය, අධි වෝල්ටීයතා විදුලි උත්පාදනය, ඔරලෝසු උත්පාදක යන්ත්ර සහ ක්ෂුද්ර සමතුලිතතා, ඩ්‍රයිව් අල්ට්‍රාසොනික් තුණ්ඩ සහ අල්ට්රාෆයින් නාභිගත දෘශ්‍ය එකලස් කිරීම් වැනි ඉලෙක්ට්රොනික උපාංග ඇතුළු බොහෝ ප්‍රයෝජනවත් යෙදුම් සඳහා ප්‍රයෝජනයට ගනී. එය පරමාණු පරිමාණයෙන් රූප නිරාකරණය කිරීමට භාවිතා කරන ගවේෂණ අන්වීක්ෂ පරිලෝකනය කිරීමේ පදනම ද වේ. Piezoelectricity ඉලෙක්ට්‍රොනිකව විස්තාරණය කරන ලද ගිටාර් සඳහා පිකප් සහ නවීන ඉලෙක්ට්රොනික ඩ්‍රම් සඳහා ප්‍රේරක සඳහා ද භාවිතා වේ.
Piezoelectricity විසින් ඉවුම් පිහුම් සහ උනුසුම් උපකරණවල වායුව දැල්වීම සඳහා ගිනි පුපුරක් ජනනය කිරීම, පන්දම්, සිගරට් ලයිටර් සහ තවත් දේ වැනි එදිනෙදා භාවිතයන් සොයා ගනී. උෂ්ණත්ව විපර්යාසයකට ප්රතිචාර වශයෙන් විද්යුත් විභවය නිපදවීම වන පයිෙරොඉලෙක්ට්‍රික් ආචරණය 18 වැනි සියවසේ මැද භාගයේදී කාල් ලිනේයස් සහ ෆ්‍රාන්ස් ඒපිනස් විසින් අධ්‍යයනය කරන ලද අතර, එය සබඳතාවක් ඇති කර ගත් René Haüy සහ Antoine César Becquerel ගේ දැනුම මත පදනම් විය. යාන්ත්රික ආතතිය සහ විද්යුත් ආරෝපණ අතර. කෙසේ වෙතත්, අත්හදා බැලීම් අවිනිශ්චිත බව ඔප්පු විය.
ස්කොට්ලන්තයේ Curie Compensator කෞතුකාගාරයේ piezo ස්ඵටිකයක දර්ශනය සෘජු piezoelectric ආචරණය පෙන්නුම් කිරීමකි. Pierre සහ Jacques Curie සොහොයුරන් පයිරෝවිද්‍යුත්තාව පිළිබඳ ඔවුන්ගේ දැනුම සහ යටින් පවතින ස්ඵටික ව්‍යුහයන් පිළිබඳ ඔවුන්ගේ අවබෝධය ඒකාබද්ධ කර පයිරෝවිද්‍යුත්තාව පිළිබඳ අවබෝධය ඇති කිරීමට සහ ස්ඵටික හැසිරීම් අනාවැකි පළ කළහ. මෙය ටුවර්මැලයින්, ක්වාර්ට්ස්, තෝපස්, උක් සීනි සහ රොෂෙල් ලුණු වැනි ස්ඵටිකවල බලපෑමෙන් පෙන්නුම් කරන ලදී. සෝඩියම් පොටෑසියම් ටාට්‍රේට් ටෙට්‍රාහයිඩ්‍රේට් සහ ක්වාර්ට්ස් piezoelectricity ප්රදර්ශනය කරන බව සොයා ගන්නා ලද අතර විකෘති වූ විට වෝල්ටීයතාවයක් ජනනය කිරීමට piezoelectric තැටියක් භාවිතා කරන ලදී. ප්රතිලෝම piezoelectric ආචරණය පුරෝකථනය කිරීම සඳහා කියුරිස් විසින් මෙය අතිශයෝක්තියට නැංවීය. 1881 දී ගේබ්‍රියෙල් ලිප්මන් විසින් මූලික තාප ගතික මූලධර්ම මගින් ප්රතිලෝම බලපෑම ගණිතමය වශයෙන් නිගමනය කරන ලදී.
කියුරීස් වහාම පරිවර්තන ආචරණයේ පැවැත්ම තහවුරු කළ අතර, පීසෝ ඉලෙක්ට්‍රික් ස්ඵටිකවල විද්යුත්-ඉලාස්ටෝ-යාන්ත්රික විරූපණයන්ගේ සම්පූර්ණ ප්‍රතිවර්තනය පිළිබඳ ප්‍රමාණාත්මක සාක්ෂි ලබා ගැනීමට ගියේය. ඉන් පසු දශක කිහිපය තුළ, පියරේ සහ මාරි කියුරි විසින් පොලෝනියම් සහ රේඩියම් සොයා ගැනීමේදී එය අත්‍යවශ්‍ය මෙවලමක් බවට පත් වන තෙක් පීසෝ විදුලිය රසායනාගාර කුතුහලයක් ලෙස පැවතුනි. piezoelectricity ප්රදර්ශනය කළ ස්ඵටික ව්‍යුහයන් ගවේෂණය කිරීම සහ නිර්වචනය කිරීම සඳහා ඔවුන්ගේ කාර්යය අවසන් වූයේ Woldemar Voigt ගේ Lehrbuch der Kristallphysik (Crystal Physics පෙළපොත) ප්‍රකාශනයෙනි.
සෝනාර් සංවර්ධනය සාර්ථක වූ අතර, මෙම ව්‍යාපෘතිය මගින් piezoelectric උපාංග කෙරෙහි දැඩි සංවර්ධනයක් සහ උනන්දුවක් ඇති විය. ඉන් පසු දශක කිහිපය තුළ, මෙම ද්රව්ය සඳහා නව piezoelectric ද්රව්ය සහ නව යෙදුම් ගවේෂණය කර සංවර්ධනය කරන ලදී. Piezoelectric උපාංග සෙරමික් ෆොනොග්‍රැෆ් කාට්රිජ් වැනි බොහෝ ක්ෂේත්රවල නිවාස සොයා ගත් අතර, එමඟින් ක්‍රීඩකයාගේ සැලසුම සරල කළ අතර, නඩත්තු කිරීමට ලාභදායී සහ ගොඩනඟා ගැනීමට පහසු වන මිල අඩු, වඩාත් නිවැරදි වාර්තා වාදක සඳහා සාදන ලදී. අතිධ්වනික පරිවර්තක සංවර්ධනය ද්රව්ය හා ඝන ද්රව්යවල දුස්ස්‍රාවීතාව සහ ප්‍රත්‍යාස්ථතාව පහසුවෙන් මැනීමට ඉඩ සලසන අතර, ද්රව්ය පර්යේෂණවල විශාල දියුණුවක් ඇති විය. අතිධ්වනික කාල වසම් පරාවර්තකමාන මඟින් ද්රව්යයක් තුළට අතිධ්වනික ස්පන්දනයක් යවන අතර වාත්තු ලෝහ සහ ගල් වස්තු තුළ ඇති දෝෂ සෙවීමට පරාවර්තන සහ අත්හිටුවීම් මැනීම, ව්‍යුහාත්මක ආරක්ෂාව වැඩි දියුණු කරයි.
දෙවන ලෝක සංග්‍රාමයෙන් පසුව, එක්සත් ජනපදයේ, රුසියාවේ සහ ජපානයේ ස්වාධීන පර්යේෂණ කණ්ඩායම් විසින් ෆෙරෝ ඉලෙක්ට්‍රික් නමින් හැඳින්වෙන නව කෘතිම ද්රව්ය පන්තියක් සොයා ගන්නා ලද අතර එය පීසෝ ඉලෙක්ට්‍රික් නියතයන් ප්රදර්ශනය කරන ලදී.
Piezoelectric ද්රව්ය
මෙම කොටසේදී, ව්යවහාරික යාන්ත්රික ආතතියට ප්රතිචාර වශයෙන් විද්යුත් ආරෝපණ සමුච්චය කිරීමට ඇතැම් ද්රව්යවලට ඇති හැකියාව වන piezoelectric ආචරණය ප්රදර්ශනය කරන ද්රව්ය පිළිබඳව මම සාකච්ඡා කරමි. මම ස්ඵටික, පිඟන් මැටි, ජීව විද්යාත්මක ද්රව්ය, අස්ථි, DNA සහ ප්රෝටීන සහ ඒවා සියල්ලම piezoelectric ආචරණයට ප්රතිචාර දක්වන්නේ කෙසේද යන්න සොයා බලමි.
ස්ඵටික
Piezoelectricity යනු ව්යවහාරික යාන්ත්රික ආතතියට ප්රතිචාර වශයෙන් විද්යුත් ආරෝපණ සමුච්චය කිරීමට ඇතැම් ද්රව්යවලට ඇති හැකියාවයි. piezoelectricity යන වචනය ව්‍යුත්පන්න වී ඇත්තේ ග්‍රීක වචන වන πιέζειν (piezein) එනම් 'මිරිකීම' හෝ 'එන්න' සහ ἤλεκτρον (ēlektron) යන අර්ථය ඇති 'ඇම්බර්', පුරාණ විද්යුත් ආරෝපණ ප්‍රභවයකි. Piezoelectric ද්රව්යවලට ස්ඵටික, සෙරමික්, ජීව විද්යාත්මක ද්රව්ය, අස්ථි, DNA සහ ප්රෝටීන ඇතුළත් වේ.
Piezoelectricity යනු ප්රතිලෝම සමමිතිය සහිත ස්ඵටික ද්රව්යවල යාන්ත්රික සහ විද්යුත් තත්ත්‍ව අතර රේඛීය විද්යුත් යාන්ත්රික අන්තර්ක්‍රියාවකි. මෙම බලපෑම ප්‍රතිවර්ත කළ හැකි ය, එනම් piezoelectricity ප්රදර්ශනය කරන ද්රව්ය ද ප්රතිලෝම piezoelectric ආචරණය ප්රදර්ශනය කරයි, එය ව්යවහාරික විද්යුත් ක්ෂේත්‍රයක ප්රතිඵලයක් ලෙස යාන්ත්රික වික්‍රියාවේ අභ්‍යන්තර උත්පාදනය වේ. මැනිය හැකි piezoelectricity උත්පාදනය කරන ද්රව්ය සඳහා උදාහරණ ලෙස Lead zirconate titanate ස්ඵටික ඇතුළත් වේ, ඒවා ඒවායේ මුල් මානයට විකෘති කළ හැකි හෝ අනෙක් අතට බාහිර විද්යුත් ක්ෂේත්රයක් යොදන විට ඒවායේ ස්ථිතික මානය වෙනස් කළ හැකිය. මෙය ප්රතිලෝම piezoelectric ආචරණය ලෙස හඳුන්වනු ලබන අතර, අල්ට්රා සවුන්ඩ් තරංග නිපදවීමට භාවිතා කරයි.
ප්රංශ භෞතික විද්යාඥයන් වන Jacques සහ Pierre Curie විසින් 1880 දී piezoelectricity සොයා ගන්නා ලදී. piezoelectric ආචරණය විවිධ ප්‍රයෝජනවත් යෙදුම් සඳහා යොදා ගෙන ඇත, ශබ්දය නිෂ්පාදනය සහ හඳුනාගැනීම, piezoelectric inkjet මුද්‍රණය, අධි වෝල්ටීයතා විදුලි උත්පාදනය, ඔරලෝසු උත්පාදක යන්ත්ර සහ ඉලෙක්ට්රොනික උපාංග වැනි ක්ෂුද්ර සමතුලිතතා, ඩ්‍රයිව් අතිධ්වනික තුණ්ඩ සහ අල්ට්රාෆයින් නාභිගත දෘශ්‍ය එකලස් කිරීම් ලෙස. එය පරමාණු පරිමාණයෙන් රූප නිරාකරණය කිරීමට භාවිතා කරන ගවේෂණ අන්වීක්ෂ පරිලෝකනය කිරීමේ පදනම ද සකසයි. නවීන ඉලෙක්ට්රොනික බෙරවල ඉලෙක්ට්‍රොනිකව විස්තාරණය කරන ලද ගිටාර් සහ ප්‍රේරකවල ද Piezoelectric පිකප් භාවිතා වේ.
Piezoelectricity විසින් ඉවුම් පිහුම් සහ උනුසුම් උපාංගවල මෙන්ම පන්දම් සහ සිගරට් ලයිටරවල වායුව දැල්වීම සඳහා ගිනි පුපුරක් ජනනය කිරීමේදී එදිනෙදා භාවිතයන් සොයා ගනී. උෂ්ණත්ව විපර්යාසයකට ප්රතිචාර වශයෙන් විද්යුත් විභවය උත්පාදනය වන පයිෙරොඉලෙක්ට්‍රික් ආචරණය 18 වන සියවසේ මැද භාගයේදී කාල් ලිනේයස් සහ ෆ්‍රාන්ස් ඒපිනස් විසින් අධ්‍යයනය කරන ලද අතර, යාන්ත්රික අතර සම්බන්ධතාවයක් ඉදිරිපත් කළ René Haüy සහ Antoine César Becquerel වෙතින් දැනුම ලබා ගන්නා ලදී. ආතතිය සහ විදුලි ආරෝපණය. මෙම න්‍යාය ඔප්පු කිරීමට කළ අත්හදා බැලීම් අවිනිශ්චිත විය.
ස්කොට්ලන්තයේ Hunterian කෞතුකාගාරයේ Curie compensator තුළ piezo ස්ඵටිකයක දර්ශනය සෘජු piezoelectric ආචරණය විදහා දැක්වීමකි. Pierre සහ Jacques Curie සොහොයුරන් පයිෙරොවිදුලිය පිළිබඳ ඔවුන්ගේ දැනුම හා යටින් පවතින ස්ඵටික ව්‍යුහයන් පිළිබඳ අවබෝධයක් සමඟින් පයිරෝවිද්‍යුත්ත්වය පිළිබඳ පුරෝකථනය කිරීමට හේතු විය. ඔවුන් ස්ඵටික හැසිරීම අනාවැකි කීමට සමත් වූ අතර tourmaline, quartz, topaz, උක් සීනි සහ Rochelle ලුණු වැනි ස්ඵටිකවල බලපෑම පෙන්නුම් කළහ. සෝඩියම් පොටෑසියම් ටාට්‍රේට් ටෙට්‍රාහයිඩ්‍රේට් සහ ක්වාර්ට්ස් ද පීසෝවිදුලිය ප්රදර්ශනය කළේය. piezoelectric තැටියක් විකෘති වූ විට වෝල්ටීයතාවයක් ජනනය කරයි; හැඩය වෙනස් වීම කියුරීස්ගේ ප්‍රදර්ශනයේ අතිශයෝක්තියට නංවා ඇත.
පරිවර්තන piezoelectric ආචරණය පුරෝකථනය කිරීමට සහ එය පිටුපස ඇති මූලික තාප ගතික මූලධර්ම ගණිතමය වශයෙන් නිගමනය කිරීමට ද ඔවුන්ට හැකි විය. ගේබ්‍රියෙල් ලිප්මන් මෙය 1881 දී සිදු කළේය. කියුරීස් විසින් පරිවර්තන ආචරණයේ පැවැත්ම වහා තහවුරු කරන ලද අතර, පීසෝ ඉලෙක්ට්‍රික් ස්ඵටිකවල විද්යුත්-ඉලාස්ටෝ-යාන්ත්රික විරූපණයන්ගේ සම්පූර්ණ ප්‍රතිවර්තනය පිළිබඳ ප්‍රමාණාත්මක සාක්ෂි ලබා ගැනීමට ගියේය.
දශක ගනනාවක් තිස්සේ, පීසෝ විදුලිය රසායනාගාර කුතුහලයක් ලෙස පැවතුනද, පියරේ සහ මාරි කියුරි විසින් පොලෝනියම් සහ රේඩියම් සොයා ගැනීමේදී එය වැදගත් මෙවලමක් විය. piezoelectricity ප්රදර්ශනය කරන ස්ඵටික ව්‍යුහයන් ගවේෂණය කිරීම සහ නිර්වචනය කිරීම සඳහා ඔවුන්ගේ කාර්යය අවසන් වූයේ වෝල්ඩමර් වොයිග්ට්ගේ Lehrbuch der Kristallphysik (පළිඟු භෞතික විද්‍යාවේ පෙළපොත) ප්‍රකාශයට පත් කිරීමෙනි.
සෝනාර් හි පීසෝ ඉලෙක්ට්‍රික් උපාංගවල ප්‍රායෝගික භාවිතය පළමු ලෝක යුධ සමයේදී වර්ධනය විය. ප්‍රංශයේ පෝල් ලැන්ජිවින් සහ ඔහුගේ සහායකයින් අතිධ්වනික සබ්මැරීන් අනාවරකයක් නිපදවන ලදී. මෙම අනාවරකය සමන්විත වූයේ ඉහළ සංඛ්යාත ස්පන්දනයක් විමෝචනය කිරීමෙන් පසු ආපසු එන දෝංකාරය හඳුනා ගැනීම සඳහා හයිඩ්‍රොෆෝනය ලෙස හැඳින්වෙන වානේ තහඩුවලට ප්රවේශමෙන් ඇලවූ තුනී ක්වාර්ට්ස් ස්ඵටිකවලින් සාදන ලද පරිවර්තකයකි. වස්තුවක් මතට පිපිරෙන ශබ්ද තරංගවල දෝංකාරය ඇසීමට ගතවන කාලය මැනීමෙන්, වස්තුවට ඇති දුර ගණනය කිරීමට ඔවුන්ට හැකි විය. මෙම Sonar හි piezoelectricity භාවිතය සාර්ථක වූ අතර, මෙම ව්‍යාපෘතිය දශක ගණනාවක් පුරා piezoelectric උපාංග කෙරෙහි දැඩි වර්ධනයක් සහ උනන්දුවක් ඇති කළේය.
පිඟන් භාණ්ඩ
Piezoelectric ද්රව්ය යනු ව්යවහාරික යාන්ත්රික ආතතියට ප්රතිචාර වශයෙන් විද්යුත් ආරෝපණ සමුච්චය වන ඝන ද්රව්ය වේ. Piezoelectricity ව්‍යුත්පන්න වී ඇත්තේ ග්‍රීක වචන වන πιέζειν (piezein) යන්නෙහි තේරුම 'මිරිකීම' හෝ 'ඔබන්න' සහ ἤλεκτρον (ēlektron) යන අර්ථය ඇති 'ඇම්බර්', පුරාණ විද්යුත් ආරෝපණ ප්‍රභවයකි. Piezoelectric ද්රව්ය ශබ්දය නිෂ්පාදනය සහ හඳුනාගැනීම, piezoelectric inkjet මුද්‍රණය සහ අධි වෝල්ටීයතා විදුලි උත්පාදනය ඇතුළු විවිධ යෙදුම්වල භාවිතා වේ.
Piezoelectric ද්රව්ය ස්ඵටික, සෙරමික්, ජීව විද්යාත්මක ද්රව්ය, අස්ථි, DNA සහ ප්රෝටීන වල දක්නට ලැබේ. සෙරමික් යනු එදිනෙදා භාවිතය සඳහා භාවිතා කරන වඩාත් සුලභ piezoelectric ද්රව්ය වේ. පිඟන් භාණ්ඩ සෑදී ඇත්තේ ඊයම් සර්කෝනේට් ටයිටනේට් (PZT) වැනි ලෝහ ඔක්සයිඩවල එකතුවකින් වන අතර ඒවා ඝන ද්රව්යයක් සෑදීම සඳහා ඉහළ උෂ්ණත්වයකට රත් කරනු ලැබේ. සෙරමික් ඉතා කල් පවතින ඒවා වන අතර අධික උෂ්ණත්ව හා පීඩනයන්ට ඔරොත්තු දිය හැකිය.
Piezoelectric සෙරමික් විවිධ භාවිතයන් ඇත, ඒවා අතර:
• පන්දම් සහ සිගරට් ලයිටර් වැනි ඉවුම් පිහුම් සහ උනුසුම් උපකරණ සඳහා වායුව දැල්වීම සඳහා ගිනි පුපුරක් ජනනය කිරීම.
• වෛද්ය රූප සඳහා අල්ට්රා සවුන්ඩ් තරංග උත්පාදනය කිරීම.
• ඔරලෝසු ජනක යන්ත්ර සහ ඉලෙක්ට්රොනික උපාංග සඳහා අධි වෝල්ටීයතා විදුලිය ජනනය කිරීම.
• නිරවද්‍ය බර කිරිමේ දී භාවිතා කිරීම සඳහා ක්ෂුද්ර සමතුලිතතා ජනනය කිරීම.
• දෘෂ්‍ය එකලස්කිරීම් සඳහා අල්ට්රාෆයින් නාභිගත කිරීම සඳහා අතිධ්වනික තුණ්ඩ ධාවනය කිරීම.
• පරමාණු පරිමාණයෙන් රූප නිරාකරණය කළ හැකි ගවේෂණ අන්වීක්ෂ පරිලෝකනය කිරීම සඳහා පදනම සැකසීම.
• ඉලෙක්ට්‍රොනිකව වර්ධක ගිටාර් සඳහා පිකප් සහ නවීන ඉලෙක්ට්රොනික බෙර සඳහා ප්‍රේරක.
Piezoelectric සෙරමික් පාරිභෝගික ඉලෙක්ට්රොනික උපකරණවල සිට වෛද්ය ප්‍රතිබිම්බ දක්වා පුළුල් පරාසයක යෙදීම් වල භාවිතා වේ. ඒවා ඉතා කල් පවතින ඒවා වන අතර අධික උෂ්ණත්ව හා පීඩනවලට ඔරොත්තු දිය හැකි අතර, ඒවා විවිධ කර්මාන්තවල භාවිතය සඳහා සුදුසු වේ.
ජීව විද්යාත්මක ද්රව්ය
Piezoelectricity යනු ව්යවහාරික යාන්ත්රික ආතතියට ප්රතිචාර වශයෙන් විද්යුත් ආරෝපණ සමුච්චය කිරීමට ඇතැම් ද්රව්යවලට ඇති හැකියාවයි. එය ව්‍යුත්පන්න වී ඇත්තේ ග්‍රීක වචනයක් වන 'piezein', එහි අර්ථය 'මිරිකීමට හෝ තද කිරීමට' සහ 'ēlektron', එනම් 'ඇම්බර්', පුරාණ විද්යුත් ආරෝපණ ප්‍රභවයකි.
අස්ථි, DNA සහ ප්රෝටීන වැනි ජීව විද්යාත්මක ද්රව්ය piezoelectricity ප්රදර්ශනය කරන ද්රව්ය අතර වේ. මෙම බලපෑම ප්‍රතිවර්ත කළ හැකි ය, එනම් piezoelectricity ප්රදර්ශනය කරන ද්රව්ය ප්රතිලෝම piezoelectric ආචරණය ද ප්රදර්ශනය කරයි, එනම් ව්යවහාරික විද්යුත් ක්ෂේත්‍රයක ප්රතිඵලයක් ලෙස යාන්ත්රික වික්‍රියාවේ අභ්‍යන්තර පරම්පරාවයි. මෙම ද්රව්ය සඳහා උදාහරණ ලෙස ඊයම් සර්කෝනේට් ටයිටනේට් ස්ඵටික ඇතුළත් වේ, ඒවායේ ස්ථිතික ව්යුහය එහි මුල් මානයෙන් විකෘති වූ විට මැනිය හැකි පීසෝ විද්‍යුත්තාව ජනනය කරයි. ප්‍රතිවිරුද්ධව, බාහිර විද්යුත් ක්ෂේත්රයක් යොදන විට, ස්ඵටික ඒවායේ ස්ථිතික මානය වෙනස් කරයි, ප්රතිලෝම piezoelectric ආචරණය හරහා අල්ට්රා සවුන්ඩ් තරංග නිපදවයි.
Piezoelectricity සොයා ගැනීම ප්රංශ භෞතික විද්යාඥයන් වන Jacques සහ Pierre Curie විසින් 1880 දී සිදු කරන ලදී. එතැන් පටන් එය විවිධ ප්‍රයෝජනවත් යෙදුම් සඳහා භාවිතා කර ඇත.
• ශබ්දය නිෂ්පාදනය සහ හඳුනාගැනීම
• Piezoelectric inkjet මුද්‍රණය
• අධි වෝල්ටීයතා විදුලිය නිපදවීම
• ඔරලෝසු උත්පාදක යන්ත්රය
• ඉලෙක්ට්රොනික උපාංග
• ක්ෂුද්ර සමතුලිතතා
• අතිධ්වනික තුණ්ඩ ධාවනය කරන්න
• අල්ට්රාෆයින් ෆෝකසින් ඔප්ටිකල් එකලස් කිරීම්
• පරීක්ෂණ අන්වීක්ෂ පරිලෝකනය කිරීමේ පදනම සාදයි
• පරමාණු පරිමාණයෙන් රූප නිරාකරණය කරන්න
• ඉලෙක්ට්‍රොනිකව වර්ධක ගිටාර් වල පිකප්
• නවීන ඉලෙක්ට්රොනික බෙර වල ප්‍රේරක
ගෑස් ඉවුම් පිහුම් සහ උනුසුම් උපකරණ, පන්දම්, සිගරට් ලයිටර් සහ තවත් බොහෝ දේ සඳහා Piezoelectricity භාවිතා වේ. උෂ්ණත්ව විපර්යාසයකට ප්රතිචාර වශයෙන් විද්යුත් විභවය නිපදවීම වන පයිෙරොඉලෙක්ට්‍රික් ආචරණය 18 වැනි සියවසේ මැද භාගයේදී Carl Linnaeus සහ Franz Aepinus විසින් අධ්‍යයනය කරන ලදී. René Haüy සහ Antoine César Becquerel ගේ දැනුම මත පදනම්ව, ඔවුන් යාන්ත්රික ආතතිය සහ විද්යුත් ආරෝපණය අතර සම්බන්ධයක් ඉදිරිපත් කළ නමුත් ඔවුන්ගේ අත්හදා බැලීම් අවිනිශ්චිත බව ඔප්පු විය.
ස්කොට්ලන්තයේ හන්ටේරියන් කෞතුකාගාරයේ කියුරි කොම්පෙන්සෙටරයේ ඇති පීසෝ ස්ඵටිකයක දර්ශනය සෘජු පයිසෝ ඉලෙක්ට්‍රික් ආචරණය පෙන්නුම් කිරීමකි. Pierre සහ Jacques Curie සොහොයුරන් පයිෙරොවිදුලිය පිළිබඳ ඔවුන්ගේ දැනුම සහ යටින් පවතින ස්ඵටික ව්‍යුහයන් පිළිබඳ ඔවුන්ගේ අවබෝධය ඒකාබද්ධ කර පයිෙරොවිදුලිය පිළිබඳ පුරෝකථනය කිරීමට සහ ස්ඵටික හැසිරීම පුරෝකථනය කිරීමට හේතු විය. ටුවර්මැලයින්, ක්වාර්ට්ස්, තෝපස්, උක් සීනි සහ රොෂෙල් ලුණු වැනි ස්ඵටිකවල බලපෑමෙන් මෙය පෙන්නුම් කරන ලදී. සෝඩියම් සහ පොටෑසියම් ටාට්‍රේට් ටෙට්‍රාහයිඩ්‍රේට් සහ ක්වාර්ට්ස් ද piezoelectricity ප්රදර්ශනය කළ අතර, විකෘති වූ විට වෝල්ටීයතාවයක් ජනනය කිරීමට piezoelectric තැටියක් භාවිතා කරන ලදී. ප්රතිලෝම piezoelectric ආචරණය පුරෝකථනය කිරීම සඳහා Curies විසින් මෙම බලපෑම අතිශයෝක්තියට නැංවීය. 1881 දී ගේබ්‍රියෙල් ලිප්මන් විසින් මූලික තාප ගතික මූලධර්මවලින් ප්රතිලෝම බලපෑම ගණිතමය වශයෙන් නිගමනය කරන ලදී.
කියුරීස් වහාම පරිවර්තන ආචරණයේ පැවැත්ම තහවුරු කළ අතර, පීසෝ ඉලෙක්ට්‍රික් ස්ඵටිකවල විද්යුත්-ඉලාස්ටෝ-යාන්ත්රික විරූපණයන්ගේ සම්පූර්ණ ප්‍රතිවර්තනය පිළිබඳ ප්‍රමාණාත්මක සාක්ෂි ලබා ගැනීමට ගියේය. පියරේ සහ මාරි කියුරි විසින් පොලෝනියම් සහ රේඩියම් සොයා ගැනීමේදී එය අත්‍යවශ්‍ය මෙවලමක් බවට පත් වන තෙක් දශක ගණනාවක් පුරා පීසෝ විදුලිය රසායනාගාර කුතුහලයක් ලෙස පැවතුනි. piezoelectricity ප්රදර්ශනය කරන ලද ස්ඵටික ව්‍යුහයන් ගවේෂණය කිරීම සහ නිර්වචනය කිරීම සඳහා ඔවුන්ගේ කාර්යය අවසන් වූයේ Woldemar Voigt ගේ 'Lehrbuch der Kristallphysik' (Crystal Physics පෙළපොත) ප්‍රකාශනයෙනි.
අස්ථි
Piezoelectricity යනු ව්යවහාරික යාන්ත්රික ආතතියට ප්රතිචාර වශයෙන් විද්යුත් ආරෝපණ සමුච්චය කිරීමට ඇතැම් ද්රව්යවලට ඇති හැකියාවයි. අස්ථි යනු මෙම සංසිද්ධිය ප්රදර්ශනය කරන එවැනි ද්රව්යයකි.
අස්ථි යනු කොලජන්, කැල්සියම් සහ පොස්පරස් ඇතුළු ප්රෝටීන සහ ඛනිජ වලින් සමන්විත ජීව විද්යාත්මක ද්රව්ය වර්ගයකි. එය සියලුම ජීව විද්යාත්මක ද්රව්ය අතුරින් වඩාත්ම පීසෝ ඉලෙක්ට්‍රික් වන අතර යාන්ත්රික ආතතියට ලක් වූ විට වෝල්ටීයතාවයක් ජනනය කිරීමේ හැකියාව ඇත.
අස්ථිවල ඇති piezoelectric බලපෑම එහි අද්විතීය ව්යුහයේ ප්රතිඵලයකි. එය ඛනිජ අනුකෘතියක තැන්පත් කර ඇති කොලජන් තන්තු ජාලයකින් සමන්විත වේ. අස්ථි යාන්ත්රික ආතතියට ලක් වූ විට, කොලජන් තන්තු චලනය වන අතර, ඛනිජ ද්රව්ය ධ්‍රැවීකරණය වී විද්යුත් ආරෝපණයක් ජනනය කරයි.
අස්ථිවල ඇති piezoelectric බලපෑම ප්‍රායෝගික යෙදුම් ගණනාවක් ඇත. එය අස්ථි බිඳීම් සහ අනෙකුත් අසාමාන්‍යතා හඳුනා ගැනීම සඳහා අල්ට්රා සවුන්ඩ් සහ එක්ස් කිරණ ඡායාරූප වැනි වෛද්ය ප්‍රතිබිම්බ වල භාවිතා වේ. එය අස්ථි සන්නායක ශ්‍රවණ ආධාරකවල ද භාවිතා වන අතර, ශබ්ද තරංග සෘජුවම අභ්‍යන්තර කණ වෙත යවන විද්යුත් සංඥා බවට පරිවර්තනය කිරීම සඳහා piezoelectric ආචරණය භාවිතා කරයි.
අස්ථිවල ඇති piezoelectric ආචරණය කෘතිම සන්ධි සහ කෘත්‍රීම අත් පා වැනි විකලාංග බද්ධ කිරීම් සඳහාද භාවිතා වේ. තැන්පත් කිරීම් මගින් යාන්ත්රික ශක්තිය විද්යුත් ශක්තිය බවට පරිවර්තනය කිරීම සඳහා piezoelectric ආචරණය භාවිතා කරයි, එය උපාංගය බල ගැන්වීමට භාවිතා කරයි.
මීට අමතරව, අස්ථිවල ඇති piezoelectric බලපෑම නව වෛද්ය ප්‍රතිකාර ක්‍රම දියුණු කිරීම සඳහා භාවිතා කිරීම සඳහා ගවේෂණය කරමින් පවතී. නිදසුනක් වශයෙන්, පර්යේෂකයන් අස්ථි වර්ධනය උත්තේජනය කිරීම සහ හානියට පත් පටක අලුත්වැඩියා කිරීම සඳහා piezoelectricity භාවිතා කිරීම විමර්ශනය කරයි.
සමස්තයක් වශයෙන්, අස්ථිවල ඇති piezoelectric ආචරණය පුළුල් පරාසයක ප්‍රායෝගික යෙදුම් සහිත සිත් ඇදගන්නාසුළු සංසිද්ධියකි. එය විවිධ වෛද්ය හා තාක්‍ෂණික යෙදුම්වල භාවිතා වන අතර නව ප්‍රතිකාර ක්‍රම දියුණු කිරීම සඳහා භාවිතා කිරීම සඳහා ගවේෂණය කරමින් පවතී.
ප්රජාතන්ත්රවාදී ජාතික සන්ධානයේ
Piezoelectricity යනු ව්යවහාරික යාන්ත්රික ආතතියට ප්රතිචාර වශයෙන් විද්යුත් ආරෝපණ සමුච්චය කිරීමට ඇතැම් ද්රව්යවලට ඇති හැකියාවයි. DNA යනු මෙම බලපෑම ප්රදර්ශනය කරන එවැනි ද්රව්යයකි. DNA යනු සියලුම ජීවීන්ගේ ජීව විද්යාත්මක අණුවක් වන අතර එය නියුක්ලියෝටයිඩ භෂ්ම හතරකින් සමන්විත වේ: ඇඩිනීන් (A), ගුවානින් (G), සයිටොසීන් (C) සහ තයිමින් (T).
DNA යනු යාන්ත්රික ආතතියට ලක් වූ විට විද්යුත් ආරෝපණය කිරීමට භාවිතා කළ හැකි සංකීර්ණ අණුවකි. මෙයට හේතුව DNA අණු හයිඩ්‍රජන් බන්ධන මගින් එකට තබා ඇති නියුක්ලියෝටයිඩ කෙඳි දෙකකින් සමන්විත වීමයි. මෙම බන්ධන කැඩී ගිය විට විදුලි ආරෝපණයක් ජනනය වේ.
DNA වල piezoelectric ආචරණය විවිධ යෙදුම්වල භාවිතා කර ඇත, ඒවා අතර:
• වෛද්ය බද්ධ කිරීම් සඳහා විදුලිය නිපදවීම
• සෛල තුළ යාන්ත්රික බලවේග හඳුනා ගැනීම සහ මැනීම
• නැනෝ පරිමාණ සංවේදක සංවර්ධනය කිරීම
• DNA අනුක්‍රමණය සඳහා ජෛව සංවේදක නිර්මාණය කිරීම
• රූප සඳහා අල්ට්රා සවුන්ඩ් තරංග උත්පාදනය කිරීම
නැනෝ වයර් සහ නැනෝ ටියුබ් වැනි නව ද්රව්ය සංවර්ධනය සඳහා එහි විභව භාවිතය සඳහා DNA වල පීසෝ ඉලෙක්ට්‍රික් බලපෑම ද ගවේෂණය කෙරේ. මෙම ද්රව්ය බලශක්ති ගබඩා කිරීම සහ සංවේදනය ඇතුළු විවිධ යෙදුම් සඳහා භාවිතා කළ හැක.
DNA වල piezoelectric බලපෑම පුළුල් ලෙස අධ්‍යයනය කර ඇති අතර යාන්ත්රික ආතතියට ඉතා සංවේදී බව සොයාගෙන ඇත. මෙය නව ද්රව්ය සහ තාක්ෂණයන් දියුණු කිරීමට අපේක්ෂා කරන පර්යේෂකයන් සහ ඉංජිනේරුවන් සඳහා වටිනා මෙවලමක් බවට පත් කරයි.
අවසාන වශයෙන්, DNA යනු ව්යවහාරික යාන්ත්රික ආතතියට ප්රතිචාර වශයෙන් විද්යුත් ආරෝපණ සමුච්චය කිරීමේ හැකියාව වන piezoelectric ආචරණය ප්රදර්ශනය කරන ද්රව්යයකි. මෙම බලපෑම වෛද්ය තැන්පත් කිරීම්, නැනෝ පරිමාණ සංවේදක සහ DNA අනුක්‍රමණය ඇතුළු විවිධ යෙදුම්වල භාවිතා කර ඇත. නැනෝ වයර් සහ නැනෝ ටියුබ් වැනි නව ද්රව්ය සංවර්ධනය සඳහා එහි විභව භාවිතය සඳහා ද එය ගවේෂණය කෙරේ.
ප්රෝටීන
Piezoelectricity යනු ව්යවහාරික යාන්ත්රික ආතතියට ප්රතිචාර වශයෙන් විද්යුත් ආරෝපණ සමුච්චය කිරීමට ඇතැම් ද්රව්යවලට ඇති හැකියාවයි. ප්රෝටීන, ස්ඵටික, පිඟන් මැටි වැනි පීසෝ ඉලෙක්ට්‍රික් ද්රව්ය සහ අස්ථි සහ DNA වැනි ජීව විද්යාත්මක ද්රව්ය මෙම බලපෑම ප්රදර්ශනය කරයි. විද්යුත් ආරෝපණ උත්පාදනය කිරීම සඳහා විකෘති කළ හැකි ඇමයිනෝ අම්ල සංකීර්ණ ව්‍යුහයකින් සමන්විත වන බැවින් ප්රෝටීන, විශේෂයෙන්ම, අද්විතීය පීසෝ ඉලෙක්ට්‍රික් ද්රව්යයකි.
ප්රෝටීන යනු වඩාත් බහුල පීසෝ ඉලෙක්ට්‍රික් ද්රව්ය වන අතර ඒවා විවිධ ආකාරවලින් දක්නට ලැබේ. ඒවා එන්සයිම, හෝර්මෝන සහ ප්‍රතිදේහ ආකාරයෙන් මෙන්ම කොලජන් සහ කෙරටින් වැනි ව්‍යුහාත්මක ප්රෝටීන් ආකාරයෙන්ද සොයාගත හැක. ප්රෝටීන් මාංශ පේශි ප්රෝටීන ස්වරූපයෙන් ද දක්නට ලැබෙන අතර ඒවා මාංශ පේශි හැකිලීම සහ ලිහිල් කිරීම සඳහා වගකිව යුතුය.
ප්රෝටීන වල piezoelectric බලපෑම ඇති වන්නේ ඒවා ඇමයිනෝ අම්ලවල සංකීර්ණ ව්‍යුහයකින් සමන්විත වීමයි. මෙම ඇමයිනෝ අම්ල විකෘති වූ විට ඒවා විද්යුත් ආරෝපණයක් ජනනය කරයි. මෙම විද්යුත් ආරෝපණය පසුව සංවේදක සහ ක්‍රියාකාරක වැනි විවිධ උපාංග බල ගැන්වීමට භාවිතා කළ හැක.
ප්රෝටීන් විවිධ වෛද්ය යෙදුම් සඳහා ද භාවිතා වේ. නිදසුනක් වශයෙන්, ශරීරයේ ඇතැම් ප්රෝටීන් පවතින බව හඳුනා ගැනීමට ඒවා භාවිතා කරනු ලැබේ, රෝග නිර්ණය කිරීමට භාවිතා කළ හැකිය. ආසාදන හඳුනා ගැනීම සඳහා භාවිතා කළ හැකි ඇතැම් බැක්ටීරියා සහ වෛරස් පවතින බව හඳුනා ගැනීමට ද ඒවා භාවිතා වේ.
ප්රෝටීන් විවිධ කාර්මික යෙදුම් සඳහා ද භාවිතා වේ. උදාහරණයක් ලෙස, ඒවා විවිධ කාර්මික ක්‍රියාවලීන් සඳහා සංවේදක සහ ක්‍රියාකාරක නිර්මාණය කිරීමට යොදා ගනී. ගුවන් යානා සහ අනෙකුත් වාහන තැනීමේදී භාවිතා කළ හැකි ද්රව්ය නිර්මාණය කිරීම සඳහා ද ඒවා භාවිතා වේ.
අවසාන වශයෙන්, ප්රෝටීන යනු විවිධ යෙදුම්වල භාවිතා කළ හැකි අද්විතීය පීසෝ ඉලෙක්ට්‍රික් ද්රව්යයකි. ඒවා විද්යුත් ආරෝපණ උත්පාදනය කිරීම සඳහා විකෘති කළ හැකි ඇමයිනෝ අම්ල සංකීර්ණ ව්‍යුහයකින් සමන්විත වන අතර ඒවා විවිධ වෛද්ය හා කාර්මික යෙදුම් සඳහා භාවිතා වේ.
Piezoelectricity සමඟ බලශක්ති අස්වනු නෙලීම
මෙම කොටසේදී, බලශක්ති අස්වැන්න සඳහා piezoelectricity භාවිතා කළ හැකි ආකාරය ගැන මම සාකච්ඡා කරමි. piezoelectric inkjet මුද්‍රණයේ සිට ඔරලෝසු උත්පාදක යන්ත්ර සහ ක්ෂුද්ර සමතුලිතතා දක්වා piezoelectricity හි විවිධ යෙදුම් දෙස මම බලා සිටිමි. පියරේ කියුරි විසින් එය සොයාගැනීමේ සිට දෙවන ලෝක සංග්‍රාමයේදී එය භාවිතා කිරීම දක්වා පීසෝ ඉලෙක්ට්‍රිසිටි ඉතිහාසය ද මම ගවේෂණය කරමි. අවසාන වශයෙන්, මම piezoelectric කර්මාන්තයේ වත්මන් තත්ත්වය සහ තවදුරටත් වර්ධනය සඳහා ඇති හැකියාව පිළිබඳව සාකච්ඡා කරමි.
Piezoelectric Inkjet මුද්‍රණය
Piezoelectricity යනු ව්යවහාරික යාන්ත්රික ආතතියට ප්රතිචාර වශයෙන් විද්යුත් ආරෝපණයක් ජනනය කිරීමට ඇතැම් ද්රව්යවලට ඇති හැකියාවයි. 'piezoelectricity' යන වචනය ව්‍යුත්පන්න වී ඇත්තේ 'piezein' (මිරිකීමට හෝ එබීම සඳහා) සහ 'ඉලෙක්ට්‍රෝන්' (ඇම්බර්) යන ග්‍රීක වචන වලින් විද්යුත් ආරෝපණයේ පැරණි ප්‍රභවයකි. ස්ඵටික, පිඟන් මැටි සහ අස්ථි සහ DNA වැනි ජීව විද්යාත්මක ද්රව්ය වැනි Piezoelectric ද්රව්ය විවිධ යෙදුම් සඳහා භාවිතා වේ.
Piezoelectricity අධි වෝල්ටීයතා විදුලිය උත්පාදනය කිරීමට, ඔරලෝසු උත්පාදකයක් ලෙස, ඉලෙක්ට්රොනික උපාංගවල සහ ක්ෂුද්ර සමතුලිතතාවයේ භාවිතා වේ. එය අතිධ්වනික තුණ්ඩ සහ අල්ට්රාෆයින් නාභිගත දෘශ්‍ය එකලස් කිරීම් ධාවනය කිරීමට ද භාවිතා කරයි. Piezoelectric inkjet මුද්‍රණය මෙම තාක්ෂණයේ ජනප්‍රිය යෙදුමකි. මෙය ඉහළ සංඛ්යාත කම්පනයක් ජනනය කිරීම සඳහා පීසෝ ඉලෙක්ට්‍රික් ස්ඵටික භාවිතා කරන මුද්‍රණ වර්ගයකි, එය තීන්ත බිංදු පිටුවකට පිට කිරීමට භාවිතා කරයි.
piezoelectricity සොයා ගැනීම 1880 දක්වා දිව යයි, ප්රංශ භෞතික විද්යාඥයන් වන Jacques සහ Pierre Curie විසින් එහි බලපෑම සොයා ගන්නා ලදී. එතැන් සිට, piezoelectric ආචරණය විවිධ ප්‍රයෝජනවත් යෙදුම් සඳහා ප්‍රයෝජනයට ගෙන ඇත. ගෑස් ඉවුම් පිහුම් සහ උනුසුම් උපකරණ, පන්දම්, සිගරට් ලයිටර් සහ ඉලෙක්ට්‍රොනිකව විස්තාරණය කරන ලද ගිටාර්වල පිකප් සහ නවීන ඉලෙක්ට්රොනික බෙරවල ප්‍රේරක වැනි එදිනෙදා අයිතමවල Piezoelectricity භාවිතා වේ.
Piezoelectricity විද්යාත්මක පර්යේෂණ වලදී ද භාවිතා වේ. එය පරමාණු පරිමාණයක රූප නිරාකරණය කිරීමට භාවිතා කරන ගවේෂණ අන්වීක්ෂ පරිලෝකනය කිරීමේ පදනම වේ. එය අතිධ්වනි කාල වසම් පරාවර්තක මාපකවල ද භාවිතා වේ, එමඟින් ද්‍රව්‍යයකට අතිධ්වනික ස්පන්දන යවන අතර වාත්තු ලෝහ සහ ගල් වස්තූන් තුළ පවතින අඩුපාඩු හඳුනා ගැනීමට සහ දෝෂ සෙවීමට පරාවර්තන මැනීම.
වඩා හොඳ කාර්ය සාධනයක් සහ පහසු නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලීන්ගේ අවශ්‍යතාවය මත piezoelectric උපාංග සහ ද්රව්ය සංවර්ධනය කර ඇත. එක්සත් ජනපදයේ, වාණිජමය භාවිතය සඳහා ක්වාර්ට්ස් ස්ඵටික සංවර්ධනය piezoelectric කර්මාන්තයේ වර්ධනය සඳහා ප්රධාන සාධකයක් වී ඇත. ඊට වෙනස්ව, ජපන් නිෂ්පාදකයින්ට ඉක්මනින් තොරතුරු හුවමාරු කර ගැනීමට සහ නව යෙදුම් සංවර්ධනය කිරීමට හැකි වී ඇති අතර, ජපන් වෙළඳපොළේ වේගවත් වර්ධනයක් ඇති කරයි.
Piezoelectricity අපි ලයිටර් වැනි එදිනෙදා ද්රව්යවල සිට උසස් විද්යාත්මක පර්යේෂණ දක්වා බලශක්තිය භාවිතා කරන ආකාරය විප්ලවීය වෙනසක් කර ඇත. එය නව ද්රව්ය සහ යෙදුම් ගවේෂණය කිරීමට සහ සංවර්ධනය කිරීමට අපට හැකියාව ලබා දී ඇති බහුකාර්ය තාක්‍ෂණයක් වන අතර එය ඉදිරි වසර සඳහා අපගේ ජීවිතයේ වැදගත් අංගයක් වනු ඇත.
අධි වෝල්ටීයතා විදුලිය ජනනය කිරීම
Piezoelectricity යනු ව්යවහාරික යාන්ත්රික ආතතියට ප්රතිචාර වශයෙන් විද්යුත් ආරෝපණ සමුච්චය වීමට ඇතැම් ඝන ද්රව්යවලට ඇති හැකියාවයි. 'piezoelectricity' යන වචනය ව්‍යුත්පන්න වී ඇත්තේ ග්‍රීක වචන 'piezein' යන්නෙන් 'මිරිකීම' හෝ 'ඔබන්න' සහ 'ēlektron' යන්නෙන් අදහස් වන්නේ 'ඇම්බර්', පුරාණ විද්යුත් ආරෝපණ ප්‍රභවයකි. Piezoelectricity යනු ප්රතිලෝම සමමිතිය සහිත ස්ඵටික ද්රව්යවල යාන්ත්රික සහ විද්යුත් තත්ත්‍ව අතර රේඛීය විද්යුත් යාන්ත්රික අන්තර්ක්‍රියාවකි.
Piezoelectric ආචරණය ආපසු හැරවිය හැකි ක්රියාවලියකි; piezoelectricity ප්රදර්ශනය කරන ද්රව්ය ප්රතිලෝම piezoelectric ආචරණය ද ප්රදර්ශනය කරයි, ව්යවහාරික විද්යුත් ක්ෂේත්‍රයක ප්රතිඵලයක් ලෙස යාන්ත්රික වික්‍රියාවේ අභ්‍යන්තර උත්පාදනය. උදාහරණයක් ලෙස, ඊයම් සර්කෝනේට් ටයිටනේට් ස්ඵටික ඒවායේ ස්ථිතික ව්යුහය එහි මුල් මානයෙන් විකෘති වූ විට මැනිය හැකි පීසෝවිදුලිය ජනනය කරයි. අනෙක් අතට, ස්ඵටිකවලට බාහිර විද්යුත් ක්ෂේත්රයක් යොදන විට ඒවායේ ස්ථිතික මානය වෙනස් කළ හැකිය, එය අල්ට්රා සවුන්ඩ් තරංග නිෂ්පාදනයේදී භාවිතා වන ප්රතිලෝම පීසෝ ඉලෙක්ට්‍රික් ආචරණය ලෙස හඳුන්වන සංසිද්ධියකි.
piezoelectric ආචරණය අධි වෝල්ටීයතා විදුලි උත්පාදනය ඇතුළු විවිධ යෙදුම්වල භාවිතා වේ. Piezoelectric ද්රව්ය ශබ්දය නිෂ්පාදනය සහ හඳුනාගැනීමේදී, piezoelectric inkjet මුද්‍රණයේදී, ඔරලෝසු උත්පාදක යන්ත්‍රවල, ඉලෙක්ට්රොනික උපාංගවල, ක්ෂුද්ර සමතුලිතතාවයේ, ඩ්‍රයිව් අතිධ්වනික තුණ්ඩවල සහ අල්ට්රාෆයින් නාභිගත දෘශ්‍ය එකලස් කිරීමේදී භාවිතා වේ.
උෂ්නත්වය වෙනස් වීමකට ප්රතිචාර වශයෙන් විද්යුත් විභවය ජනනය කරන ඉවුම් පිහුම් සහ උනුසුම් උපාංගවල වායුව දැල්වීම සඳහා ගිනි පුපුරු ජනනය කිරීම, පන්දම්, සිගරට් ලයිටර් සහ පයිෙරොඉලෙක්ට්‍රික් ආචරණ ද්රව්ය වැනි එදිනෙදා යෙදුම්වල ද Piezoelectricity භාවිතා වේ. මෙම බලපෑම 18 වන සියවසේ මැද භාගයේදී Carl Linnaeus සහ Franz Aepinus විසින් අධ්‍යයනය කරන ලද අතර, René Haüy සහ Antoine César Becquerel ගේ දැනුම ලබාගෙන, ඔවුන් යාන්ත්රික ආතතිය සහ විද්යුත් ආරෝපණය අතර සම්බන්ධයක් ඉදිරිපත් කළ නමුත්, ඔවුන්ගේ අත්හදා බැලීම් අවිනිශ්චිත බව ඔප්පු විය.
pyroelectricity පිළිබඳ ඒකාබද්ධ දැනුම සහ යටින් පවතින ස්ඵටික ව්‍යුහයන් පිළිබඳ අවබෝධය මගින් පයිෙරොවිදුලිය පිළිබඳ පුරෝකථනය සහ ස්ඵටික හැසිරීම පුරෝකථනය කිරීමේ හැකියාව ඇති විය. ටුවර්මැලයින්, ක්වාර්ට්ස්, තෝපස්, උක් සීනි සහ රොෂෙල් ලුණු වැනි ස්ඵටිකවල බලපෑමෙන් මෙය පෙන්නුම් කරන ලදී. සෝඩියම් පොටෑසියම් ටාට්‍රේට් ටෙට්‍රාහයිඩ්‍රේට් සහ ක්වාර්ට්ස් ද piezoelectricity ප්රදර්ශනය කළ අතර, විකෘති වූ විට වෝල්ටීයතාවයක් ජනනය කිරීම සඳහා piezoelectric තැටියක් භාවිතා කරන ලදී. සෘජු piezoelectric ආචරණය පිළිබඳ කියුරිස්ගේ නිරූපණයේදී මෙය අතිශයෝක්තියට නැංවීය.
Pierre සහ Jacques Curie සහෝදරයන් Piezoelectric ස්ඵටිකවල විද්යුත්-ඉලාස්ටෝ-යාන්ත්රික විරූපණයන්ගේ සම්පූර්ණ ප්‍රතිවර්තනය පිළිබඳ ප්‍රමාණාත්මක සාක්ෂි ලබා ගැනීමට ගියහ. දශක ගනනාවක් තිස්සේ, පීසෝ විදුලිය රසායනාගාර කුතුහලයක් ලෙස පැවතුනද, පියරේ සහ මාරි කියුරි විසින් පොලෝනියම් සහ රේඩියම් සොයා ගැනීමේදී එය වැදගත් මෙවලමක් විය. piezoelectricity ප්රදර්ශනය කරන ස්ඵටික ව්‍යුහයන් ගවේෂණය කිරීම සහ නිර්වචනය කිරීම සඳහා ඔවුන්ගේ කාර්යය අවසන් වූයේ වෝල්ඩමාර් වොයිග්ට්ගේ Lehrbuch der Kristallphysik (Crystal Physics පෙළපොත) ප්‍රකාශනය කිරීමෙනි.
piezoelectric උපාංගවල ප්‍රායෝගික භාවිතය ආරම්භ වූයේ පළමුවන ලෝක සංග්‍රාමයේදී සෝනාර් නිපදවීමත් සමඟය. ප්‍රංශයේදී Paul Langevin සහ ඔහුගේ සහායකයින් අතිධ්වනික සබ්මැරීන් අනාවරකයක් නිපදවන ලදී. අනාවරකය සමන්විත වූයේ සිහින් ක්වාර්ට්ස් ස්ඵටික වලින් සාදන ලද පරිවර්තකයක් සහ වානේ තහඩු වලට ප්රවේශමෙන් ඇලවූ අතර ආපසු එන දෝංකාරය හඳුනා ගැනීම සඳහා හයිඩ්‍රොෆෝනයකි. පරිවර්තකයෙන් ඉහළ සංඛ්යාත ස්පන්දනයක් විමෝචනය කිරීමෙන් සහ වස්තුවක් මතට පැන එන ශබ්ද තරංගවල දෝංකාරය ඇසීමට ගතවන කාලය මැනීමෙන්, වස්තුවේ දුර ගණනය කිරීමට ඔවුන්ට හැකි විය. ඔවුන් සෝනාර් සාර්ථක කර ගැනීම සඳහා piezoelectricity භාවිතා කළ අතර, මෙම ව්‍යාපෘතිය ඊළඟ දශක කිහිපය තුළ piezoelectric උපාංග කෙරෙහි දැඩි වර්ධනයක් සහ උනන්දුවක් ඇති කළේය.
නව piezoelectric ද්රව්ය සහ මෙම ද්රව්ය සඳහා නව යෙදුම් ගවේෂණය කර සංවර්ධනය කරන ලදී. Piezoelectric උපාංග විවිධ ක්ෂේත්රවල නිවාස සොයා ගත් අතර, සෙරමික් ෆොනොග්‍රැෆ් කාට්රිජ්, ක්‍රීඩකයාගේ සැලසුම සරල කළ අතර, නඩත්තු කිරීමට ලාභදායී සහ ගොඩනගා ගැනීමට පහසු වන මිල අඩු, වඩාත් නිවැරදි වාර්තා ක්‍රීඩකයන් සඳහා සාදන ලදී. අතිධ්වනික පරිවර්තක සංවර්ධනය ද්රව්ය හා ඝන ද්රව්යවල දුස්ස්‍රාවීතාව සහ ප්‍රත්‍යාස්ථතාව පහසුවෙන් මැනීමට ඉඩ සලසන අතර, ද්රව්ය පර්යේෂණවල විශාල දියුණුවක් ඇති විය. අතිධ්වනික කාල වසම් පරාවර්තකමාන මඟින් ද්රව්යයක් තුළට අතිධ්වනික ස්පන්දනයක් යවන අතර වාත්තු ලෝහ සහ ගල් වස්තු තුළ ඇති දෝෂ සෙවීමට පරාවර්තන සහ අත්හිටුවීම් මැනීම, ව්‍යුහාත්මක ආරක්ෂාව වැඩි දියුණු කරයි.
දෙවන ලෝක සංග්‍රාමයේදී එක්සත් ජනපදයේ, රුසියාවේ සහ ජපානයේ ස්වාධීන පර්යේෂණ කණ්ඩායම් විසින් ෆෙර් නම් කෘතිම ද්රව්යවල නව පන්තියක් සොයා ගන්නා ලදී.
ඔරලෝසු උත්පාදක යන්ත්රය
Piezoelectricity යනු ව්යවහාරික යාන්ත්රික ආතතියට ප්රතිචාර වශයෙන් විද්යුත් ආරෝපණ සමුච්චය කිරීමට ඇතැම් ද්රව්යවලට ඇති හැකියාවයි. ඔරලෝසු උත්පාදක යන්ත්ර ඇතුළු ප්‍රයෝජනවත් යෙදුම් ගණනාවක් නිර්මාණය කිරීමට මෙම සංසිද්ධිය භාවිතා කර ඇත. ඔරලෝසු උත්පාදක යන්ත්ර යනු නිරවද්‍ය වේලාවක් සමඟ විද්යුත් සංඥා ජනනය කිරීමට piezoelectricity භාවිතා කරන උපාංග වේ.
ඔරලෝසු උත්පාදක යන්ත්ර පරිගණක, විදුලි සංදේශ සහ මෝටර් රථ පද්ධති වැනි විවිධ යෙදුම්වල භාවිතා වේ. විද්යුත් සංඥාවල නිරවද්‍ය වේලාව සහතික කිරීම සඳහා පේස්මේකර් වැනි වෛද්ය උපාංගවල ද ඒවා භාවිතා වේ. නිශ්චිත වේලාවක් අත්‍යවශ්‍ය වන කාර්මික ස්වයංක්‍රීයකරණය සහ රොබෝ තාක්ෂණයේදී ඔරලෝසු උත්පාදක යන්ත්ර ද භාවිතා වේ.
piezoelectric ආචරණය පදනම් වී ඇත්තේ ප්රතිලෝම සමමිතිය සහිත ස්ඵටික ද්රව්යවල යාන්ත්රික සහ විද්යුත් තත්ත්‍ව අතර රේඛීය විද්යුත් යාන්ත්රික අන්තර්ක්‍රියා මතය. මෙම බලපෑම ප්‍රතිවර්ත කළ හැකි ය, එනම් piezoelectricity ප්රදර්ශනය කරන ද්රව්ය විද්යුත් ක්ෂේත්රයක් යොදන විට යාන්ත්රික වික්‍රියාවක් ද ජනනය කළ හැකි බවයි. මෙය ප්රතිලෝම piezoelectric ආචරණය ලෙස හඳුන්වන අතර අල්ට්රා සවුන්ඩ් තරංග නිපදවීමට භාවිතා කරයි.
ඔරලෝසු උත්පාදක යන්ත්ර මෙම ප්රතිලෝම piezoelectric ආචරණය භාවිතා කර නිශ්චිත වේලාවක් සමඟ විද්යුත් සංඥා ජනනය කරයි. පීසෝ ඉලෙක්ට්‍රික් ද්‍රව්‍යය විද්යුත් ක්ෂේත්රයක් මගින් විකෘති වී ඇති අතර එමඟින් එය නිශ්චිත සංඛ්‍යාතයකින් කම්පනය වීමට හේතු වේ. මෙම කම්පනය පසුව විද්යුත් සංඥාවක් බවට පරිවර්තනය වන අතර එය නිශ්චිත කාල සංඥාවක් ජනනය කිරීමට භාවිතා කරයි.
ඔරලෝසු උත්පාදක යන්ත්ර වෛද්ය උපකරණවල සිට කාර්මික ස්වයංක්‍රීයකරණය දක්වා විවිධ යෙදුම්වල භාවිතා වේ. ඒවා විශ්වාසදායක, නිවැරදි සහ භාවිතයට පහසු වන අතර, ඒවා බොහෝ යෙදුම් සඳහා ජනප්‍රිය තේරීමක් කරයි. Piezoelectricity යනු නවීන තාක්ෂණයේ වැදගත් අංගයක් වන අතර ඔරලෝසු උත්පාදක යන්ත්ර යනු මෙම සංසිද්ධියේ බොහෝ යෙදුම් වලින් එකක් පමණි.
ඉලෙක්ට්රොනික උපාංග
Piezoelectricity යනු ව්යවහාරික යාන්ත්රික ආතතියට ප්රතිචාර වශයෙන් විද්යුත් ආරෝපණ සමුච්චය වීමට ඇතැම් ඝන ද්රව්යවලට ඇති හැකියාවයි. piezoelectric ආචරණය ලෙස හඳුන්වන මෙම සංසිද්ධිය ඉලෙක්ට්‍රොනිකව විස්තාරණය කරන ලද ගිටාර් වල පිකප් වල සිට නවීන ඉලෙක්ට්රොනික ඩ්‍රම් වල ප්‍රේරක දක්වා විවිධ ඉලෙක්ට්රොනික උපාංගවල භාවිතා වේ.
Piezoelectricity ව්‍යුත්පන්න වී ඇත්තේ ග්‍රීක වචන වන πιέζειν (piezein) යන්නෙන් අදහස් වන්නේ "මිරිකීම" හෝ "ඔබන්න" සහ ἤλεκτρον (ēlektron) යනු "ඇම්බර්", පුරාණ විද්යුත් ආරෝපණ ප්‍රභවයකි. Piezoelectric ද්රව්ය යනු ස්ඵටික, පිඟන් මැටි සහ piezoelectric ආචරණය ප්රදර්ශනය කරන අස්ථි සහ DNA ප්රෝටීන වැනි ජීව විද්යාත්මක ද්රව්ය වේ.
Piezoelectric ආචරණය යනු ප්රතිලෝම සමමිතිය සහිත ස්ඵටිකරූපී ද්රව්යවල යාන්ත්රික සහ විද්යුත් තත්ත්‍ව අතර රේඛීය විද්යුත් යාන්ත්රික අන්තර්ක්‍රියාවකි. එය ප්‍රතිවර්ත කළ හැකි ක්රියාවලියකි, එනම් piezoelectric ආචරණය ප්රදර්ශනය කරන ද්රව්ය ද ප්රතිලෝම piezoelectric ආචරණය ප්රදර්ශනය කරයි, එනම් ව්යවහාරික විද්යුත් ක්ෂේත්‍රයක ප්රතිඵලයක් ලෙස යාන්ත්රික වික්‍රියාවේ අභ්‍යන්තර පරම්පරාවයි. උදාහරණයක් ලෙස, ඊයම් සර්කෝනේට් ටයිටනේට් ස්ඵටික ඒවායේ ස්ථිතික ව්යුහය එහි මුල් මානයෙන් විකෘති වූ විට මැනිය හැකි පීසෝවිදුලිය ජනනය කරයි. අනෙක් අතට, ස්ඵටිකවලට බාහිර විද්යුත් ක්ෂේත්රයක් යොදන විට ඒවායේ ස්ථිතික මානය වෙනස් කළ හැකිය, එය අල්ට්රා සවුන්ඩ් තරංග නිෂ්පාදනයේදී භාවිතා වන ප්රතිලෝම පීසෝ ඉලෙක්ට්‍රික් ආචරණය ලෙස හඳුන්වන සංසිද්ධියකි.
piezoelectricity සොයා ගැනීම ප්රංශ භෞතික විද්යාඥයන් වන Pierre සහ Jacques Curie හට 1880 දී සෘජු piezoelectric ආචරණය ප්රදර්ශනය කරන ලදී. pyroelectricity පිළිබඳ ඔවුන්ගේ ඒකාබද්ධ දැනුම සහ යටින් පවතින ස්ඵටික ව්‍යුහයන් පිළිබඳ අවබෝධය නිසා පයිෙරොඉලෙක්ට්‍රික් ආචරණය පිළිබඳ පුරෝකථනය කිරීමට හැකි විය. ටුවර්මැලයින්, ක්වාර්ට්ස්, තෝපස්, උක් සීනි සහ රොෂෙල් ලුණු වැනි ස්ඵටිකවල බලපෑමෙන් ස්ඵටික හැසිරීම පෙන්නුම් කරන ලදී.
Piezoelectricity විවිධ එදිනෙදා යෙදුම්වල භාවිතා කර ඇත, එනම් පිසීම් සහ උනුසුම් උපකරණවල වායුව දැල්වීම සඳහා ගිනි පුපුරක් ජනනය කිරීම, පන්දම්, සිගරට් ලයිටර් සහ උෂ්ණත්ව වෙනස්වීම් වලට ප්රතිචාර වශයෙන් විද්යුත් විභවය ජනනය කරන පයිෙරො ඉලෙක්ට්‍රික් ආචරණ ද්රව්ය. මෙය 18 වන සියවසේ මැද භාගයේදී Carl Linnaeus සහ Franz Aepinus විසින් අධ්‍යයනය කරන ලද අතර, René Haüy සහ Antoine César Becquerel විසින් යාන්ත්රික ආතතිය සහ විද්යුත් ආරෝපණය අතර සම්බන්ධයක් ඉදිරිපත් කරන ලදී. කෙසේ වෙතත්, ස්කොට්ලන්තයේ කියුරි වන්දි කෞතුකාගාරයේ ඇති පීසෝ ස්ඵටිකයක් කියුරි සහෝදරයන් විසින් සෘජු piezoelectric බලපෑම පෙන්නුම් කරන තෙක් අත්හදා බැලීම් අවිනිශ්චිත බව ඔප්පු විය.
Piezoelectricity ඉලෙක්ට්‍රොනිකව වර්ධක ගිටාර් වල පිකප් වල සිට නවීන ඉලෙක්ට්රොනික ඩ්‍රම් වල ප්‍රේරක දක්වා විවිධ ඉලෙක්ට්රොනික උපාංගවල භාවිතා වේ. එය ශබ්ද නිෂ්පාදනය සහ හඳුනාගැනීම, piezoelectric inkjet මුද්‍රණය, අධි වෝල්ටීයතා විදුලි උත්පාදනය, ඔරලෝසු උත්පාදක යන්ත්ර, ක්ෂුද්ර සමතුලිතතා, ඩ්‍රයිව් අතිධ්වනික තුණ්ඩ සහ අල්ට්රාෆයින් නාභිගත දෘශ්‍ය එකලස් කිරීම් සඳහා ද භාවිතා වේ. Piezoelectricity යනු පරමාණු පරිමාණයෙන් රූප නිරාකරණය කිරීමට භාවිතා කරන පරීක්ෂණ අන්වීක්ෂ පරිලෝකනය කිරීමේ පදනම ද වේ.
ක්ෂුද්ර ශේෂයන්
Piezoelectricity යනු ව්යවහාරික යාන්ත්රික ආතතියට ප්රතිචාර වශයෙන් විද්යුත් ආරෝපණ සමුච්චය වීමට ඇතැම් ඝන ද්රව්යවලට ඇති හැකියාවයි. Piezoelectricity ව්‍යුත්පන්න වී ඇත්තේ ග්‍රීක වචන වන πιέζειν (piezein), එහි අර්ථය "මිරිකීම" හෝ "ඔබන්න" සහ ἤλεκτρον (ēlektron) යන අර්ථය ඇති "ඇම්බර්", පුරාණ විද්යුත් ආරෝපණ ප්‍රභවයකි.
Piezoelectricity යනු ඉවුම් පිහුම් සහ උනුසුම් උපකරණ සඳහා වායුව දැල්වීම සඳහා ගිනි පුපුරක් ජනනය කිරීම, පන්දම්, සිගරට් ලයිටර් සහ තවත් බොහෝ එදිනෙදා යෙදුම්වල භාවිතා වේ. එය ශබ්දය නිෂ්පාදනය සහ හඳුනාගැනීමේදී සහ piezoelectric inkjet මුද්‍රණයේදීද භාවිතා වේ.
අධි වෝල්ටීයතා විදුලිය ජනනය කිරීමට ද Piezoelectricity භාවිතා වන අතර, ඔරලෝසු උත්පාදක යන්ත්ර සහ ක්ෂුද්ර සමතුලිතතා වැනි ඉලෙක්ට්රොනික උපාංගවල පදනම වේ. අතිධ්වනික තුණ්ඩ සහ අල්ට්රාෆයින් නාභිගත දෘශ්‍ය එකලස් කිරීම සඳහා Piezoelectricity ද භාවිතා වේ.
piezoelectricity සොයා ගැනීම 1880 දී ප්රංශ භෞතික විද්යාඥයන් වන Jacques සහ Pierre Curie හට හිමි විය. කියුරි සහෝදරයන් විසින් pyroelectricity පිළිබඳ ඔවුන්ගේ දැනුම සහ යටින් පවතින ස්ඵටික ව්‍යුහයන් පිළිබඳ ඔවුන්ගේ අවබෝධය ඒකාබද්ධ කර piezoelectricity සංකල්පය ඇති කළේය. ඔවුන් ස්ඵටික හැසිරීම අනාවැකි කීමට සමත් වූ අතර tourmaline, quartz, topaz, උක් සීනි සහ Rochelle ලුණු වැනි ස්ඵටිකවල බලපෑම පෙන්නුම් කළහ.
ශබ්දය නිෂ්පාදනය කිරීම සහ හඳුනා ගැනීම ඇතුළුව, ප්‍රයෝජනවත් යෙදුම් සඳහා piezoelectric ආචරණය ප්‍රයෝජනයට ගන්නා ලදී. පළමුවන ලෝක සංග්‍රාමයේදී සෝනාර් නිපදවීම පීසෝ විදුලිය භාවිතයේ ප්රධාන පෙරළියක් විය. දෙවන ලෝක සංග්‍රාමයෙන් පසුව, එක්සත් ජනපදයේ, රුසියාවේ සහ ජපානයේ ස්වාධීන පර්යේෂණ කණ්ඩායම් විසින් ෆෙරෝ ඉලෙක්ට්‍රික් නම් කෘතිම ද්රව්ය කාණ්ඩයක් සොයා ගන්නා ලද අතර, එය ස්වභාවික ද්රව්යවලට වඩා දස ගුණයකින් ඉහළ පීසෝ ඉලෙක්ට්‍රික් නියතයන් ප්රදර්ශනය කරන ලදී.
මෙය බේරියම් ටයිටනේට් සහ පසුව ඊයම් සර්කෝනේට් ටයිටනේට් ද්රව්යවල තීව්‍ර පර්යේෂණ සහ සංවර්ධනයට හේතු වූ අතර ඒවා විශේෂිත යෙදුම් සඳහා නිශ්චිත ගුණ ඇත. දෙවන ලෝක යුද්ධයෙන් පසු බෙල් දුරකථන රසායනාගාරවල පීසෝ ඉලෙක්ට්‍රික් ස්ඵටික භාවිතය පිළිබඳ සැලකිය යුතු උදාහරණයක් වර්ධනය විය.
Frederick R. Lack, ගුවන්විදුලි දුරකථන ඉංජිනේරු අංශයේ සේවය කරමින්, පුළුල් පරාසයක උෂ්ණත්ව පරාසයක ක්‍රියාත්මක වන කැපුම් ස්ඵටිකයක් වර්ධනය කළේය. ලැක්ගේ ස්ඵටිකයට පෙර ස්ඵටිකවල බර උපාංග අවශ්‍ය නොවීය, එය ගුවන් යානා සඳහා භාවිතා කිරීමට පහසුකම් සපයයි. මෙම වර්ධනය මිත්‍ර පාක්ෂික ගුවන් හමුදාවන්ට ගුවන් රේඩියෝව භාවිතයෙන් සම්බන්ධීකරණ සමූහ ප්‍රහාරවල නිරත වීමට ඉඩ සැලසීය.
එක්සත් ජනපදයේ පීසෝ ඉලෙක්ට්‍රික් උපාංග සහ ද්රව්ය සංවර්ධනය කිරීම සමාගම් කිහිපයක් ව්‍යාපාරවල තබා ගත් අතර ක්වාර්ට්ස් ස්ඵටික සංවර්ධනය වාණිජමය වශයෙන් සූරාකෑමට ලක් විය. Piezoelectric ද්රව්ය වෛද්ය රූපකරණය, අතිධ්වනික පිරිසිදු කිරීම සහ තවත් බොහෝ දේ ඇතුළුව විවිධ යෙදුම් සඳහා භාවිතා කර ඇත.
අතිධ්වනික තුණ්ඩය ධාවනය කරන්න
Piezoelectricity යනු ස්ඵටික, පිඟන් මැටි වැනි ඇතැම් ඝන ද්රව්යවල සහ අස්ථි සහ DNA වැනි ජීව විද්යාත්මක ද්රව්යවල එකතු වන විද්යුත් ආරෝපණයයි. එය ව්යවහාරික යාන්ත්රික ආතතියට ප්‍රතිචාරයක් වන අතර එය ව්‍යුත්පන්න වී ඇත්තේ ග්‍රීක වචන 'piezein', එනම් 'මිරිකීම' හෝ 'ඔබන්න' සහ 'elektron', එනම් 'ඇම්බර්', පුරාණ විද්යුත් ආරෝපණ ප්‍රභවයකි.
piezoelectric ආචරණය යනු ප්රතිලෝම සමමිතිය සහිත ස්ඵටික ද්රව්යවල යාන්ත්රික සහ විද්යුත් තත්ත්වය අතර රේඛීය විද්යුත් යාන්ත්රික අන්තර්ක්‍රියාවකි. එය ප්‍රතිවර්ත කළ හැකි ක්රියාවලියකි, එනම් piezoelectric ආචරණය ප්රදර්ශනය කරන ද්රව්ය ද ප්රතිලෝම piezoelectric ආචරණය ප්රදර්ශනය කරයි, එනම් ව්යවහාරික විද්යුත් ක්ෂේත්‍රයක ප්රතිඵලයක් ලෙස යාන්ත්රික වික්‍රියාවේ අභ්‍යන්තර පරම්පරාවයි. මෙයට උදාහරණයක් වන්නේ ඊයම් සර්කෝනේට් ටයිටනේට් ස්ඵටික වන අතර, ඒවායේ ස්ථිතික ව්යුහය එහි මුල් මානයෙන් විකෘති වූ විට මැනිය හැකි piezoelectricity ජනනය කරයි. අනෙක් අතට, බාහිර විද්යුත් ක්ෂේත්රයක් යොදන විට, ස්ඵටික ඒවායේ ස්ථිතික මානය වෙනස් කරයි, එහි ප්රතිඵලයක් ලෙස අල්ට්රා සවුන්ඩ් තරංග නිෂ්පාදනය වන ප්රතිලෝම piezoelectric ආචරණය ඇතිවේ.
ප්රංශ භෞතික විද්යාඥයන් වන Jacques සහ Pierre Curie විසින් 1880 දී piezoelectricity සොයා ගන්නා ලද අතර එතැන් සිට එය ශබ්දය නිපදවීම සහ හඳුනාගැනීම ඇතුළු විවිධ ප්‍රයෝජනවත් යෙදුම් සඳහා යොදාගෙන ඇත. Piezoelectricity විසින් ඉවුම් පිහුම් සහ උනුසුම් උපකරණවල වායුව දැල්වීම සඳහා ගිනි පුපුරක් ජනනය කිරීම, පන්දම්, සිගරට් ලයිටර් සහ තවත් දේ වැනි එදිනෙදා භාවිතයන් ද සොයා ගනී.
උෂ්ණත්ව විපර්යාසයකට ප්රතිචාර වශයෙන් විද්යුත් විභවයක් ජනනය කරන ද්රව්යයක් වන පයිෙරොඉලෙක්ට්‍රික් ආචරණය, කාල් ලිනේයස්, ෆ්‍රාන්ස් ඒපිනස් සහ 18 වැනි සියවසේ මැද භාගයේ දී යාන්ත්රික ආතතිය සහ අතර සම්බන්ධය ඉදිරිපත් කළ රෙනේ හෝයි සහ ඇන්ටොයින් සීසර් බෙකරල් විසින් අධ්‍යයනය කරන ලදී. විදුලි ආරෝපණය. මෙය සනාථ කිරීමට කළ අත්හදා බැලීම් අවිනිශ්චිත විය.
ස්කොට්ලන්තයේ හන්ටේරියන් කෞතුකාගාරයේ කියුරි කොම්පෙන්සෙටරයේ ඇති පීසෝ ස්ඵටිකයක දර්ශනය පියරේ සහ ජැක් කියුරි සහෝදරයන් විසින් සෘජු piezoelectric බලපෑම පෙන්නුම් කිරීමකි. පයිෙරො ඉලෙක්ට්‍රිසිටි පිළිබඳ ඔවුන්ගේ දැනුම සහ යටින් පවතින ස්ඵටික ව්‍යුහයන් අවබෝධ කර ගැනීම පයිෙරොවිදුලිය පිළිබඳ පුරෝකථනය කිරීමට හේතු වූ අතර ස්ඵටික හැසිරීම් පුරෝකථනය කිරීමට ඔවුන්ට හැකි විය. මෙය ටුවර්මැලයින්, ක්වාර්ට්ස්, තෝපස්, උක් සීනි සහ රොෂෙල් ලුණු වැනි ස්ඵටිකවල බලපෑමෙන් පෙන්නුම් කරන ලදී. සෝඩියම් සහ පොටෑසියම් ටාට්‍රේට් ටෙට්‍රාහයිඩ්‍රේට් සහ ක්වාර්ට්ස් ද piezoelectricity ප්රදර්ශනය කළ අතර, විකෘති වූ විට වෝල්ටීයතාවයක් ජනනය කිරීමට piezoelectric තැටියක් භාවිතා කරන ලදී. 1881 දී ගේබ්‍රියෙල් ලිප්මන් විසින් මූලික තාප ගතික මූලධර්මවලින් ගණිතමය වශයෙන් නිගමනය කරන ලද පරිවර්තන පීසෝ ඉලෙක්ට්‍රික් ආචරණය පුරෝකථනය කිරීම සඳහා කියුරිස් විසින් මෙය අතිශයෝක්තියට නංවන ලදී.
කියුරීස් වහාම පරිවර්තන ආචරණයේ පැවැත්ම තහවුරු කළ අතර, පීසෝ ඉලෙක්ට්‍රික් ස්ඵටිකවල විද්යුත්-ඉලාස්ටෝ-යාන්ත්රික විරූපණයන්ගේ සම්පූර්ණ ප්‍රතිවර්තනය පිළිබඳ ප්‍රමාණාත්මක සාක්ෂි ලබා ගැනීමට ගියේය. දශක ගනනාවක් තිස්සේ, piezoelectricity රසායනාගාර කුතුහලයක් ලෙස පැවතුනද, Pierre සහ Marie Curie විසින් piezoelectricity ප්රදර්ශනය කරන ලද ස්ඵටික ව්‍යුහයන් ගවේෂණය කිරීම සහ නිර්වචනය කිරීම සඳහා වූ ඔවුන්ගේ කාර්යයේ දී පොලෝනියම් සහ රේඩියම් සොයා ගැනීම සඳහා අත්‍යවශ්‍ය මෙවලමක් විය. මෙය වෝල්ඩමාර් වොයිග්ට්ගේ Lehrbuch der Kristallphysik (පළිඟු භෞතික විද්‍යාවේ පෙළපොත) ප්‍රකාශනය කිරීමෙන් අවසන් වූ අතර, එය piezoelectricity හැකියාව ඇති ස්වභාවික ස්ඵටික පන්ති විස්තර කරන අතර ආතති විශ්ලේෂණය හරහා piezoelectric නියතයන් දැඩි ලෙස නිර්වචනය කළේය.
piezoelectric උපාංගවල ප්‍රායෝගික භාවිතය ආරම්භ වූයේ සෝනාර් සමඟින් වන අතර එය පළමු ලෝක යුද්ධ සමයේදී සංවර්ධනය කරන ලදී. ප්‍රංශයේදී Paul Langevin සහ ඔහුගේ සහායකයින් අතිධ්වනික සබ්මැරීන් අනාවරකයක් නිපදවන ලදී. අනාවරකය සමන්විත වූයේ ඉහළ සංඛ්යාත ස්පන්දනයක් විමෝචනය කිරීමෙන් පසු ආපසු එන දෝංකාරය හඳුනා ගැනීම සඳහා හයිඩ්රොෆෝනයක් ලෙස හැඳින්වෙන වානේ තහඩුවලට ප්රවේශමෙන් ඇලවූ තුනී ක්වාර්ට්ස් ස්ඵටිකවලින් සාදන ලද පරිවර්තකයකි. වස්තුවක් මතට පනින ශබ්ද තරංගවල දෝංකාරය ඇසීමට ගතවන කාලය මැනීමෙන්, ඔවුන්ට වස්තුවේ දුර ගණනය කළ හැකිය. මෙම සෝනාර් හි පීසෝ විදුලිය භාවිතය සාර්ථක වූ අතර, මෙම ව්‍යාපෘතිය දශක ගණනාවක් පුරා පීසෝ ඉලෙක්ට්‍රික් උපාංග කෙරෙහි දැඩි සංවර්ධනයක් සහ උනන්දුවක් ඇති කළේය.
මෙම ද්රව්ය සඳහා නව piezoelectric ද්රව්ය සහ නව යෙදුම් ගවේෂණය කර සංවර්ධනය කරන ලද අතර, piezoelectric උපාංග සෙරමික් ෆොනොග්‍රැෆ් කාට්රිජ් වැනි ක්ෂේත්රවල නිවාස සොයා ගත් අතර, එමඟින් ක්‍රීඩකයාගේ සැලසුම සරල කර, නඩත්තු කිරීමට ලාභදායී සහ ගොඩනඟා ගැනීමට පහසු වූ ලාභදායී, වඩාත් නිවැරදි වාර්තා ක්‍රීඩකයන් සඳහා සාදන ලදී. . අතිධ්වනික පරිවර්තක සංවර්ධනය ද්රව්ය හා ඝන ද්රව්යවල දුස්ස්‍රාවීතාව සහ ප්‍රත්‍යාස්ථතාව පහසුවෙන් මැනීමට ඉඩ සලසන අතර, ද්රව්ය පර්යේෂණවල විශාල දියුණුවක් ඇති විය. අල්ට්‍රාසොනික් කාල වසම් පරාවර්තකමාන ද්රව්යයක් හරහා අතිධ්වනි ස්පන්දනයක් යවා වාත්තු ලෝහ සහ ගල් වස්තූන් තුළ ඇති අඩුපාඩු සොයා ගැනීමට පරාවර්තන සහ අත්හිටුවීම් මැනීම.
අල්ට්රාෆයින් ෆෝකසින් ඔප්ටිකල් එකලස් කිරීම්
Piezoelectricity යනු යාන්ත්රික ආතතියට ලක් වූ විට විද්යුත් ආරෝපණ සමුච්චය වීමට ඇතැම් ද්රව්යවලට ඇති හැකියාවයි. එය ප්රතිලෝම සමමිතිය සහිත ස්ඵටික ද්රව්යවල විද්යුත් සහ යාන්ත්රික තත්වයන් අතර රේඛීය විද්යුත් යාන්ත්රික අන්තර්ක්‍රියාවකි. Piezoelectricity යනු ප්‍රතිවර්ත කළ හැකි ක්රියාවලියකි, එනම් piezoelectricity ප්රදර්ශනය කරන ද්රව්ය ද ප්රතිලෝම piezoelectric ආචරණය ප්රදර්ශනය කරයි, එය ව්යවහාරික විද්යුත් ක්ෂේත්‍රයක ප්රතිඵලයක් ලෙස යාන්ත්රික වික්‍රියාවේ අභ්‍යන්තර උත්පාදනය වේ.
Piezoelectricity ශබ්දය නිපදවීම සහ හඳුනාගැනීම, අධි වෝල්ටීයතා විදුලිය උත්පාදනය ඇතුළු විවිධ යෙදුම්වල භාවිතා කර ඇත. Piezoelectricity inkjet printing, clock generators, electronic devices, microbalances, drive ultrasonic nozzles සහ ultrafine focusing optical assembles වලදී ද Piezoelectricity භාවිතා වේ.
Piezoelectricity 1880 දී ප්රංශ භෞතික විද්යාඥයන් වන Jacques සහ Pierre Curie විසින් සොයා ගන්නා ලදී. piezoelectric ආචරණය ශබ්දය නිපදවීම සහ හඳුනාගැනීම සහ අධි වෝල්ටීයතා විදුලිය උත්පාදනය වැනි ප්‍රයෝජනවත් යෙදුම්වල ප්‍රයෝජනයට ගනී. Piezoelectric inkjet මුද්‍රණය මෙන්ම ඔරලෝසු උත්පාදක යන්ත්ර, ඉලෙක්ට්රොනික උපාංග, ක්ෂුද්ර සමතුලිතතා, ධාවන අතිධ්වනික තුණ්ඩ සහ අල්ට්රාෆයින් නාභිගත දෘශ්‍ය එකලස් කිරීම් ද භාවිතා වේ.
Piezoelectricity එදිනෙදා භාවිතයන් සඳහා එහි මාර්ගය සොයාගෙන ඇත, එනම් පිසීම් සහ උනුසුම් උපකරණ සඳහා වායුව දැල්වීම සඳහා ගිනි පුපුරක් ජනනය කිරීම, පන්දම්, සිගරට් ලයිටර් සහ උෂ්ණත්ව වෙනස්වීම් වලට ප්රතිචාර වශයෙන් විද්යුත් විභවය ජනනය කරන පයිෙරො ඉලෙක්ට්‍රික් ආචරණ ද්රව්ය ය. යාන්ත්රික ආතතිය සහ විද්යුත් ආරෝපණය අතර සම්බන්ධයක් ඉදිරිපත් කළ René Haüy සහ Antoine César Becquerel ගේ දැනුම ලබා ගනිමින් 18 වැනි සියවසේ මැද භාගයේදී Carl Linnaeus සහ Franz Aepinus විසින් මෙම බලපෑම අධ්‍යයනය කරන ලදී. අත්හදා බැලීම් අවිනිශ්චිත බව ඔප්පු විය.
ස්කොට්ලන්තයේ හන්ටේරියන් කෞතුකාගාරයේ කියුරි කොම්පෙන්සෙටරයේ ඇති පීසෝ ස්ඵටිකයක දර්ශනය පියරේ සහ ජැක් කියුරි සහෝදරයන් විසින් සෘජු piezoelectric බලපෑම පෙන්නුම් කිරීමකි. pyroelectricity පිළිබඳ ඔවුන්ගේ දැනුම සහ යටින් පවතින ස්ඵටික ව්‍යුහයන් පිළිබඳ ඔවුන්ගේ අවබෝධය සමඟ ඒකාබද්ධව, ඔවුන් පයිෙරොවිදුලිය පිළිබඳ පුරෝකථනය සහ ස්ඵටික හැසිරීම් පුරෝකථනය කිරීමේ හැකියාව ඇති කළේය. මෙය ටුවර්මැලයින්, ක්වාර්ට්ස්, තෝපස්, උක් සීනි සහ රොෂෙල් ලුණු වැනි ස්ඵටිකවල බලපෑමෙන් පෙන්නුම් කරන ලදී.
සෝඩියම් සහ පොටෑසියම් ටාට්‍රේට් ටෙට්‍රාහයිඩ්‍රේට්, සහ ක්වාර්ට්ස් සහ රොෂෙල් ලවණ piezoelectricity ප්රදර්ශනය කරන ලද අතර, හැඩයේ වෙනස අතිශයෝක්තියට පත් වුවද, විකෘති වූ විට වෝල්ටීයතාවයක් ජනනය කිරීමට piezoelectric තැටියක් භාවිතා කරන ලදී. කියුරිවරු ප්රතිලෝම piezoelectric ආචරණය පුරෝකථනය කළ අතර, ප්රතිලෝම බලපෑම 1881 දී Gabriel Lippmann විසින් මූලික තාප ගතික මූලධර්මවලින් ගණිතමය වශයෙන් නිගමනය කරන ලදී. කියුරිවරු ප්‍රතිවර්තන ආචරණයේ පැවැත්ම වහා තහවුරු කළ අතර, විද්යුත්-හි සම්පූර්ණ ප්‍රතිවර්තනය පිළිබඳ ප්‍රමාණාත්මක සාක්ෂි ලබා ගැනීමට ගියහ. piezoelectric ස්ඵටිකවල elasto-යාන්ත්රික විරූපණයන්.
පියරේ සහ මාරි කියුරි විසින් පොලෝනියම් සහ රේඩියම් සොයා ගැනීමේදී එය අත්‍යවශ්‍ය මෙවලමක් බවට පත් වන තෙක් දශක ගණනාවක් පුරා පීසෝ විදුලිය රසායනාගාර කුතුහලයක් ලෙස පැවතුනි. piezoelectricity ප්රදර්ශනය කළ ස්ඵටික ව්‍යුහයන් ගවේෂණය කිරීම සහ නිර්වචනය කිරීම සඳහා ඔවුන්ගේ කාර්යය අවසන් වූයේ Woldemar Voigt ගේ Lehrbuch der Kristallphysik (Crystal Physics පෙළපොත) ප්‍රකාශනයෙනි. මෙය piezoelectricity හැකියාව ඇති ස්වභාවික ස්ඵටික පන්ති විස්තර කරන අතර piezoelectric උපාංගවල ප්‍රායෝගික යෙදීම සඳහා ටෙන්සර් විශ්ලේෂණය භාවිතා කරමින් piezoelectric නියතයන් දැඩි ලෙස නිර්වචනය කරන ලදී.
සෝනාර් සංවර්ධනය සාර්ථක ව්‍යාපෘතියක් වූ අතර එය piezoelectric උපාංග කෙරෙහි දැඩි සංවර්ධනයක් සහ උනන්දුවක් ඇති කළේය. දශක ගණනාවකට පසුව, මෙම ද්රව්ය සඳහා නව piezoelectric ද්රව්ය සහ නව යෙදුම් ගවේෂණය කර සංවර්ධනය කරන ලදී. Piezoelectric උපාංග සෙරමික් ෆොනොග්‍රැෆ් කාට්රිජ් වැනි විවිධ ක්ෂේත්රවල නිවාස සොයා ගත් අතර එමඟින් ක්‍රීඩකයන් සැලසුම් කිරීම සරල කළ අතර වාර්තාගත ක්‍රීඩකයන් මිල අඩු සහ නඩත්තු කිරීමට සහ ගොඩනැගීමට පහසු විය. අතිධ්වනික පරිවර්තක සංවර්ධනය ද්රව්ය හා ඝන ද්රව්යවල දුස්ස්‍රාවීතාව සහ ප්‍රත්‍යාස්ථතාව පහසුවෙන් මැනීමට ඉඩ සලසන අතර, ද්රව්ය පර්යේෂණවල විශාල දියුණුවක් ඇති විය. අතිධ්වනික කාල වසම් පරාවර්තකමාන මඟින් ද්රව්යයක් තුළට අතිධ්වනික ස්පන්දනයක් යවන අතර වාත්තු ලෝහ සහ ගල් වස්තු තුළ ඇති දෝෂ සෙවීමට පරාවර්තන සහ අත්හිටුවීම් මැනීම, ව්‍යුහාත්මක ආරක්ෂාව වැඩි දියුණු කරයි.
piezoelectricity කර්තව්‍ය ක්ෂේත්‍රයේ ආරම්භය සුරක්ෂිත කරන ලද්දේ piezoelectric ද්රව්යයක් ලෙස වාණිජමය වශයෙන් සූරාකෑමට ලක් වූ ක්වාර්ට්ස් ස්ඵටික වලින් නිපදවන ලද නව ද්රව්යවල ලාභදායි පේටන්ට් බලපත්‍ර සමඟිනි. විද්යාඥයින් ඉහළ කාර්ය සාධන ද්රව්ය සඳහා සෙවූ අතර, ද්රව්යවල දියුණුව සහ නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලීන්ගේ පරිණතභාවය තිබියදීත්, එක්සත් ජනපද වෙළඳපොළ ඉක්මනින් වර්ධනය නොවීය. ඊට වෙනස්ව, ජපන් නිෂ්පාදකයින් ඉක්මනින් තොරතුරු බෙදාගත් අතර එක්සත් ජනපදයේ පීසෝ ඉලෙක්ට්‍රික් කර්මාන්තයේ වර්ධනය සඳහා නව යෙදුම් ජපන් නිෂ්පාදකයින්ට ප්‍රතිවිරුද්ධව දුක් විඳිති.
Piezoelectric මෝටර්ස්
මෙම කොටසේදී, මම නවීන තාක්ෂණයේ දී piezoelectricity භාවිතා කරන ආකාරය ගැන කතා කරමි. පරමාණු පරිමාණයෙන් රූප නිරාකරණය කළ හැකි ස්කෑන් පරීක්ෂණ අන්වීක්ෂවල සිට ඉලෙක්ට්‍රොනිකව විස්තාරණය කරන ලද ගිටාර් සඳහා පිකප් සහ නවීන ඉලෙක්ට්රොනික බෙර සඳහා ප්‍රේරක දක්වා, piezoelectricity බොහෝ උපාංගවල අනිවාර්ය අංගයක් වී ඇත. මම piezoelectricity ඉතිහාසය සහ එය විවිධ යෙදුම්වල භාවිතා කර ඇති ආකාරය ගවේෂණය කරන්නම්.
පරීක්ෂණ අන්වීක්ෂ පරිලෝකනය කිරීමේ පෝරම පදනම
Piezoelectricity යනු ස්ඵටික, පිඟන් මැටි සහ අස්ථි සහ DNA වැනි ජීව විද්යාත්මක ද්රව්ය වැනි ඇතැම් ඝන ද්රව්යවල එකතු වන විද්යුත් ආරෝපණයයි. එය ව්යවහාරික යාන්ත්රික ආතතියට ප්‍රතිචාරයක් වන අතර, piezoelectricity යන වචනය පැමිණෙන්නේ ග්‍රීක වචනයක් වන πιέζειν (piezein) එනම් "මිරිකීම" හෝ "ඔබන්න" සහ ἤλεκτρον (ēlektron) යනු "ඇම්බර්", පුරාණ විද්යුත් ආරෝපණ ප්‍රභවයකි.
Piezoelectric motors යනු චලිතය ජනනය කිරීම සඳහා piezoelectric ආචරණය භාවිතා කරන උපාංග වේ. මෙම බලපෑම යනු ප්රතිලෝම සමමිතිය සහිත ස්ඵටිකරූපී ද්රව්යවල යාන්ත්රික සහ විද්යුත් තත්ත්‍ව අතර රේඛීය විද්යුත් යාන්ත්රික අන්තර්ක්‍රියාවයි. එය ප්‍රතිවර්ත කළ හැකි ක්රියාවලියකි, එනම් piezoelectric ආචරණය ප්රදර්ශනය කරන ද්රව්ය ද ප්රතිලෝම piezoelectric ආචරණය ප්රදර්ශනය කරයි, එනම් ව්යවහාරික විද්යුත් ක්ෂේත්‍රයක ප්රතිඵලයක් ලෙස යාන්ත්රික වික්‍රියාවේ අභ්‍යන්තර පරම්පරාවයි. මැනිය හැකි piezoelectricity ජනනය කරන ද්රව්ය සඳහා උදාහරණ වන්නේ ඊයම් සර්කෝනේට් ටයිටනේට් ස්ඵටික වේ.
piezoelectric ආචරණය ශබ්ද නිෂ්පාදනය සහ හඳුනාගැනීම, piezoelectric inkjet මුද්‍රණය, අධි වෝල්ටීයතා විදුලි උත්පාදනය, ඔරලෝසු උත්පාදක යන්ත්ර, සහ අල්ට්රාෆයින් නාභිගත දෘශ්‍ය එකලස්කිරීම් සඳහා ක්ෂුද්ර සමතුලිතතා සහ ඩ්‍රයිව් අල්ට්‍රාසොනික් තුණ්ඩ වැනි ඉලෙක්ට්රොනික උපාංග වැනි ප්‍රයෝජනවත් යෙදුම්වල ප්‍රයෝජනයට ගනී. එය පරමාණු පරිමාණයෙන් රූප නිරාකරණය කිරීමට භාවිතා කරන ස්කෑන් පරීක්ෂණ අන්වීක්ෂවල පදනම ද සාදයි.
Piezoelectricity 1880 දී ප්රංශ භෞතික විද්යාඥයන් වන Jacques සහ Pierre Curie විසින් සොයා ගන්නා ලදී. Piezo ස්ඵටිකයක් සහ Curie compensator දර්ශනය ස්කොට්ලන්තයේ Hunterian කෞතුකාගාරයේ දැකිය හැකිය, එය Pierre සහ Jacques Curie සහෝදරයන්ගේ සෘජු piezoelectric බලපෑම පෙන්නුම් කරයි.
පයිෙරොෙලෙක්ට්‍රිසිටි පිළිබඳ ඔවුන්ගේ දැනුම සහ යටින් පවතින ස්ඵටික ව්‍යුහයන් පිළිබඳ ඔවුන්ගේ අවබෝධය ඒකාබද්ධ කිරීම මගින් පයිෙරොවිදුලිය පිළිබඳ පුරෝකථනය ඇති වූ අතර එමඟින් ස්ඵටික හැසිරීම පුරෝකථනය කිරීමට ඔවුන්ට හැකි විය. ටුවර්මැලයින්, ක්වාර්ට්ස්, තෝපස්, උක් සීනි සහ රොෂෙල් ලුණු වැනි ස්ඵටිකවල බලපෑමෙන් මෙය පෙන්නුම් කරන ලදී. සෝඩියම් සහ පොටෑසියම් ටාට්‍රේට් ටෙට්‍රාහයිඩ්‍රේට්, සහ ක්වාර්ට්ස් සහ රොෂෙල් ලවණ piezoelectricity ප්රදර්ශනය කළ අතර, කියුරීස් විසින් මෙය අතිශයෝක්තියට නංවා තිබුණද, විකෘති වූ විට වෝල්ටීයතාවයක් ජනනය කිරීමට piezoelectric තැටියක් භාවිතා කරන ලදී.
ඔවුන් ප්රතිලෝම piezoelectric ආචරණය ද පුරෝකථනය කළ අතර, මෙය 1881 දී Gabriel Lippmann විසින් මූලික තාප ගතික මූලධර්මවලින් ගණිතමය වශයෙන් නිගමනය කරන ලදී. කියුරිවරු පරිවර්තන ආචරණයේ පැවැත්ම වහා තහවුරු කළ අතර, විද්යුත්-ඉලාස්ටෝ-හි සම්පූර්ණ ප්‍රතිවර්තනීය බව පිළිබඳ ප්‍රමාණාත්මක සාක්ෂි ලබා ගැනීමට ගියහ. piezoelectric ස්ඵටිකවල යාන්ත්රික විරූපණයන්.
පියරේ සහ මාරි කියුරි විසින් පොලෝනියම් සහ රේඩියම් සොයා ගැනීමේදී එය අත්‍යවශ්‍ය මෙවලමක් බවට පත් වන තෙක් දශක ගණනාවක් පුරා පීසෝ විදුලිය රසායනාගාර කුතුහලයක් ලෙස පැවතුනි. piezoelectricity ප්රදර්ශනය කරන ස්ඵටික ව්‍යුහයන් ගවේෂණය කිරීම සහ නිර්වචනය කිරීම සඳහා ඔවුන්ගේ කාර්යය අවසන් වූයේ වෝල්ඩමර් වොයිග්ට්ගේ Lehrbuch der Kristallphysik (පළිඟු භෞතික විද්‍යාවේ පෙළපොත) ප්‍රකාශයට පත් කිරීමෙනි.
මෙය පළමු ලෝක සංග්‍රාමයේදී නිපදවන ලද සෝනාර් වැනි පීසෝ ඉලෙක්ට්‍රික් උපාංගවල ප්‍රායෝගික භාවිතයට හේතු විය. ප්‍රංශයේ පෝල් ලැන්ජිවින් සහ ඔහුගේ සහායකයින් අතිධ්වනික සබ්මැරීන් අනාවරකයක් නිපදවන ලදී. මෙම අනාවරකය සමන්විත වූයේ තුනී ක්වාර්ට්ස් ස්ඵටික වලින් සෑදූ පරිවර්තකයකින් සහ පරිවර්තකයෙන් ඉහළ සංඛ්යාත ස්පන්දනයක් විමෝචනය කිරීමෙන් පසු ආපසු එන දෝංකාරය හඳුනා ගැනීමට හයිඩ්‍රොෆෝනයකි. වස්තුවක් මතට පිපිරෙන ශබ්ද තරංගවල දෝංකාරය ඇසීමට ගතවන කාලය මැනීමෙන්, වස්තුවේ දුර ගණනය කිරීමට ඔවුන්ට හැකි විය. ඔවුන් මෙම සෝනාරය සාර්ථක කර ගැනීමට piezoelectricity භාවිතා කළ අතර, මෙම ව්‍යාපෘතිය දශක ගනනාවක් තිස්සේ piezoelectric උපාංග කෙරෙහි දැඩි වර්ධනයක් සහ උනන්දුවක් ඇති කළේය.
මෙම ද්රව්ය සඳහා නව piezoelectric ද්රව්ය සහ නව යෙදුම් ගවේෂණය කර සංවර්ධනය කරන ලද අතර, piezoelectric උපාංග සෙරමික් ෆොනොග්‍රාෆ් කාට්රිජ් වැනි බොහෝ ක්ෂේත්රවල නිවාස සොයා ගත් අතර, එමඟින් ක්‍රීඩකයාගේ සැලසුම සරල කර, නඩත්තු කිරීමට ලාභදායී සහ පහසු වන ලාභදායී සහ වඩාත් නිවැරදි වාර්තා ක්‍රීඩකයන් සඳහා සාදන ලදී. ගොඩනැගීමට. අතිධ්වනික පරිවර්තක සංවර්ධනය ද්රව්ය හා ඝන ද්රව්යවල දුස්ස්‍රාවීතාව සහ ප්‍රත්‍යාස්ථතාව පහසුවෙන් මැනීමට ඉඩ සලසන අතර, ද්රව්ය පර්යේෂණවල විශාල දියුණුවක් ඇති විය. අතිධ්වනික කාල වසම් පරාවර්තකමාන මඟින් ද්රව්යයක් තුළට අතිධ්වනික ස්පන්දනයක් යවන අතර වාත්තු ලෝහ සහ ගල් වස්තු තුළ ඇති දෝෂ සෙවීමට පරාවර්තන සහ අත්හිටුවීම් මැනීම, ව්‍යුහාත්මක ආරක්ෂාව වැඩි දියුණු කරයි.
දෙවන ලෝක සංග්‍රාමයේදී එක්සත් ජනපදයේ ස්වාධීන පර්යේෂණ කණ්ඩායම්
පරමාණු පරිමාණයෙන් රූප විසඳන්න
Piezoelectricity යනු ස්ඵටික, පිඟන් මැටි වැනි ඇතැම් ඝන ද්රව්යවල සහ අස්ථි සහ DNA වැනි ජීව විද්යාත්මක ද්රව්යවල එකතු වන විද්යුත් ආරෝපණයයි. එය ව්යවහාරික යාන්ත්රික ආතතියට ප්‍රතිචාරයක් වන අතර එය මිරිකීම හෝ තද කිරීම යන අර්ථය ඇති 'piezein' යන ග්‍රීක වචනයෙන් ව්‍යුත්පන්න වී ඇත. ප්රතිලෝම සමමිතිය සහිත ස්ඵටිකරූපී ද්රව්යවල යාන්ත්රික සහ විද්යුත් තත්ත්‍ව අතර රේඛීය විද්යුත් යාන්ත්රික අන්තර්ක්‍රියා හේතුවෙන් piezoelectric ආචරණය ඇතිවේ.
Piezoelectricity යනු ප්‍රතිවර්ත කළ හැකි ක්‍රියාවලියක් වන අතර, piezoelectric ආචරණය ප්රදර්ශනය කරන ද්රව්ය ප්රතිලෝම piezoelectric ආචරණය ද ප්රදර්ශනය කරයි, එය ව්යවහාරික විද්යුත් ක්ෂේත්‍රයක ප්රතිඵලයක් ලෙස යාන්ත්රික වික්‍රියාවේ අභ්‍යන්තර පරම්පරාවයි. මෙයට උදාහරණ ලෙස ඊයම් සර්කෝනේට් ටයිටනේට් ස්ඵටික ඇතුළත් වේ, ඒවායේ ස්ථිතික ව්යුහය එහි මුල් මානයෙන් විකෘති වූ විට මැනිය හැකි පීසෝ විද්‍යුත්තාව ජනනය කරයි. අනෙක් අතට, ස්ඵටික බාහිර විද්යුත් ක්ෂේත්රයක් යොදන විට ඒවායේ ස්ථිතික මානය වෙනස් කරයි, එය ප්රතිලෝම piezoelectric ආචරණය ලෙස හැඳින්වේ සහ අල්ට්රා සවුන්ඩ් තරංග නිෂ්පාදනය සඳහා භාවිතා වේ.
ප්රංශ භෞතික විද්යාඥයන් වන Jacques සහ Pierre Curie විසින් 1880 දී piezoelectricity සොයා ගන්නා ලදී. piezoelectric බලපෑම විවිධ ප්‍රයෝජනවත් යෙදුම් සඳහා යොදා ගෙන ඇත, ශබ්දය නිෂ්පාදනය සහ හඳුනාගැනීම, piezoelectric inkjet මුද්‍රණය, අධි වෝල්ටීයතා විදුලි උත්පාදනය, ඔරලෝසු උත්පාදක යන්ත්ර සහ ඉලෙක්ට්රොනික උපාංග වැනි ක්ෂුද්ර සමතුලිතතාවය සහ අතිධ්වනික තුණ්ඩ ධාවනය කිරීම. එය පරමාණු පරිමාණයෙන් රූප නිරාකරණය කිරීමට භාවිතා කරන ස්කෑන් පරීක්ෂණ අන්වීක්ෂවල පදනම ද සාදයි.
Piezoelectricity යනු ආහාර පිසීමේ සහ උනුසුම් උපකරණවල වායුව දැල්වීම සඳහා ගිනි පුපුරක් ජනනය කිරීම, පන්දම්, සිගරට් ලයිටර් සහ තවත් බොහෝ දේ වැනි එදිනෙදා යෙදුම්වල ද භාවිතා වේ. උෂ්ණත්ව විපර්යාසයකට ප්රතිචාර වශයෙන් විද්යුත් විභවයක් ජනනය කරන ද්රව්යයක් වන පයිෙරො ඉලෙක්ට්‍රික් ආචරණය 18 වන සියවසේ මැද භාගයේදී Carl Linnaeus සහ Franz Aepinus විසින් අධ්‍යයනය කරන ලදී. René Haüy සහ Antoine César Becquerel ගේ දැනුම මත පදනම්ව, ඔවුන් යාන්ත්රික ආතතිය සහ විද්යුත් ආරෝපණය අතර සම්බන්ධයක් ඉදිරිපත් කළ නමුත් ඔවුන්ගේ අත්හදා බැලීම් අවිනිශ්චිත බව ඔප්පු විය.
ග්ලාස්ගෝ හි හන්ටේරියන් කෞතුකාගාරයට පැමිණෙන අමුත්තන්ට Piezo crystal Curie compensator එකක් නැරඹිය හැකිය, එය Pierre සහ Jacques Curie සොහොයුරන්ගේ සෘජු piezoelectric බලපෑම පෙන්නුම් කරයි. pyroelectricity පිළිබඳ ඔවුන්ගේ දැනුම සහ යටින් පවතින ස්ඵටික ව්‍යුහයන් පිළිබඳ අවබෝධය සමඟ ඒකාබද්ධව, ඔවුන් පයිෙරොවිදුලිය පිළිබඳ පුරෝකථනය සහ ස්ඵටික හැසිරීම් පුරෝකථනය කිරීමේ හැකියාව ඇති කළේය. ටුවර්මැලයින්, ක්වාර්ට්ස්, තෝපස්, උක් සීනි සහ රොෂෙල් ලුණු වැනි ස්ඵටිකවල බලපෑමෙන් මෙය පෙන්නුම් කරන ලදී. සෝඩියම් සහ පොටෑසියම් ටාට්‍රේට් ටෙට්‍රාහයිඩ්‍රේට්, සහ ක්වාර්ට්ස් සහ රොෂෙල් ලවණ piezoelectricity ප්රදර්ශනය කළ අතර, හැඩයේ වෙනස අතිශයෝක්තියට නංවා ඇතත්, විකෘති වූ විට piezoelectric තැටියක් වෝල්ටීයතාවයක් ජනනය කරයි. කියුරිවරුන්ට ප්රතිලෝම piezoelectric ආචරණය පුරෝකථනය කිරීමට හැකි වූ අතර, ප්රතිලෝම බලපෑම 1881 දී Gabriel Lippmann විසින් මූලික තාප ගතික මූලධර්මවලින් ගණිතමය වශයෙන් නිගමනය කරන ලදී.
කියුරීස් වහාම පරිවර්තන ආචරණයේ පැවැත්ම තහවුරු කළ අතර, පීසෝ ඉලෙක්ට්‍රික් ස්ඵටිකවල විද්යුත්-ඉලාස්ටෝ-යාන්ත්රික විරූපණයන්ගේ සම්පූර්ණ ප්‍රතිවර්තනය පිළිබඳ ප්‍රමාණාත්මක සාක්ෂි ලබා ගැනීමට ගියේය. දශක ගනනාවක් තිස්සේ, පීසෝ විදුලිය රසායනාගාර කුතුහලයක් ලෙස පැවතුනද, පියරේ සහ මාරි කියුරි විසින් පොලෝනියම් සහ රේඩියම් සොයා ගැනීමේදී එය වැදගත් මෙවලමක් විය. piezoelectricity ප්රදර්ශනය කරන ලද ස්ඵටික ව්‍යුහයන් ගවේෂණය කිරීම සහ නිර්වචනය කිරීම සඳහා ඔවුන්ගේ කාර්යය අවසන් වූයේ Woldemar Voigt ගේ Lehrbuch der Kristallphysik (Crystal Physics පෙළපොත) ප්‍රකාශනයෙනි.
Pickups Electronically Amplified Guitars
Piezoelectric motors යනු විද්යුත් ශක්තිය යාන්ත්රික ශක්තිය බවට පරිවර්තනය කිරීම සඳහා piezoelectric ආචරණය භාවිතා කරන විද්යුත් මෝටර වේ. Piezoelectric ආචරණය යනු යාන්ත්රික ආතතියට ලක් වූ විට විද්යුත් ආරෝපණයක් ජනනය කිරීමට ඇතැම් ද්රව්යවලට ඇති හැකියාවයි. Piezoelectric මෝටර්, ඔරලෝසු සහ ඔරලෝසු වැනි කුඩා උපාංග බලගැන්වීමේ සිට රොබෝවරුන් සහ වෛද්ය උපකරණ වැනි විශාල යන්ත්ර බලගැන්වීම දක්වා විවිධ යෙදුම්වල භාවිතා වේ.
Piezoelectric මෝටර් භාවිතා කරන්නේ ඉලෙක්ට්‍රොනිකව වර්ධක ගිටාර් පිකප් වලය. මෙම පිකප් ගිටාර් තත්වල කම්පන විද්යුත් සංඥාවක් බවට පරිවර්තනය කිරීමට පීසෝ ඉලෙක්ට්‍රික් ආචරණය භාවිතා කරයි. මෙම සංඥාව විස්තාරණය කර ඇම්ප්ලිෆයර් වෙත යවනු ලැබේ, එය ගිටාරයේ ශබ්දය නිපදවයි. නවීන ඉලෙක්ට්රොනික බෙර වලද Piezoelectric පිකප් භාවිතා කරනු ලබන අතර එහිදී ඩ්‍රම් හෙඩ් වල කම්පන හඳුනාගෙන ඒවා විද්යුත් සංඥාවක් බවට පරිවර්තනය කිරීමට භාවිතා කරයි.
පයිසෝ ඉලෙක්ට්‍රික් මෝටර පරිලෝකන පරීක්ෂණ අන්වීක්ෂවල ද භාවිතා වන අතර, එය මතුපිටක් හරහා කුඩා පරීක්‍ෂණයක් ගෙනයාමට පීසෝ ඉලෙක්ට්‍රික් ආචරණය භාවිතා කරයි. මෙය අන්වීක්ෂයට පරමාණු පරිමාණයෙන් රූප නිරාකරණය කිරීමට ඉඩ සලසයි. Piezoelectric මෝටර inkjet මුද්‍රණ යන්ත්‍රවල ද භාවිතා වේ, එහිදී ඒවා මුද්‍රණ හිස පිටුව හරහා එහාට මෙහාට ගෙන යාමට භාවිතා කරයි.
Piezoelectric මෝටර් වෛද්ය උපාංග, වාහන උපාංග සහ පාරිභෝගික ඉලෙක්ට්රොනික උපකරණ ඇතුළු විවිධ යෙදුම්වල භාවිතා වේ. ඒවා නිරවද්‍ය කොටස් නිෂ්පාදනයේදී සහ සංකීර්ණ සංරචක එකලස් කිරීමේදී වැනි කාර්මික යෙදුම්වලද භාවිතා වේ. piezoelectric ආචරණය අල්ට්රා සවුන්ඩ් තරංග නිපදවීමේදී ද භාවිතා වන අතර, එය වෛද්ය ප්රතිරූපණයේදී සහ ද්රව්යවල දෝෂ හඳුනාගැනීමේදී භාවිතා වේ.
සමස්තයක් වශයෙන්, piezoelectric මෝටර් කුඩා උපාංග බල ගැන්වීමේ සිට විශාල යන්ත්ර බලගැන්වීම දක්වා පුළුල් පරාසයක යෙදීම් වල භාවිතා වේ. ඒවා පිකප් ඉලෙක්ට්‍රොනිකව වර්ධක ගිටාර්, නවීන ඉලෙක්ට්රොනික ඩ්‍රම්, ස්කෑන් පරීක්ෂණ අන්වීක්ෂ, ඉන්ක්ජෙට් මුද්‍රණ යන්ත්ර, වෛද්ය උපාංග, මෝටර් රථ උපාංග සහ පාරිභෝගික ඉලෙක්ට්රොනික උපකරණවල භාවිතා වේ. අල්ට්රා සවුන්ඩ් තරංග නිෂ්පාදනයේදී සහ ද්රව්යවල දෝෂ හඳුනාගැනීමේදී පීසෝ ඉලෙක්ට්‍රික් ආචරණය ද භාවිතා වේ.
නවීන ඉලෙක්ට්රොනික බෙර අවුලුවයි
Piezoelectricity යනු ස්ඵටික, පිඟන් මැටි වැනි ඇතැම් ඝන ද්රව්යවල සහ අස්ථි සහ DNA වැනි ජීව විද්යාත්මක ද්රව්යවල එකතු වන විද්යුත් ආරෝපණයයි. ව්යවහාරික යාන්ත්රික ආතතියට මෙම ද්රව්යවල ප්රතිචාරයයි. piezoelectricity යන වචනය ව්‍යුත්පන්න වී ඇත්තේ ග්‍රීක වචනයක් වන "piezein" යන වචනයෙන් වන අතර එහි අර්ථය "මිරිකීමට හෝ තද කිරීමට" සහ "elektron" යන වචනයෙන් අදහස් වන්නේ "ඇම්බර්", පුරාණ විද්යුත් ආරෝපණ ප්‍රභවයකි.
Piezoelectric motors යනු චලිතය ජනනය කිරීම සඳහා piezoelectric ආචරණය භාවිතා කරන උපාංග වේ. මෙම බලපෑම ප්රතිලෝම සමමිතිය සහිත ස්ඵටික ද්රව්යවල යාන්ත්රික සහ විද්යුත් තත්ත්‍ව අතර රේඛීය විද්යුත් යාන්ත්රික අන්තර්ක්‍රියා වල ප්රතිඵලයකි. එය ප්‍රතිවර්ත කළ හැකි ක්රියාවලියකි, එනම් piezoelectric ආචරණය ප්රදර්ශනය කරන ද්රව්ය ද ප්රතිලෝම piezoelectric ආචරණය ප්රදර්ශනය කරයි, එනම් ව්යවහාරික විද්යුත් ක්ෂේත්‍රයක ප්රතිඵලයක් ලෙස යාන්ත්රික වික්‍රියාවේ අභ්‍යන්තර පරම්පරාවයි. මෙයට උදාහරණයක් වන්නේ ඊයම් සර්කෝනේට් ටයිටනේට් ස්ඵටික වන අතර, ඒවායේ ස්ථිතික ව්යුහය එහි මුල් මානයෙන් විකෘති වූ විට මැනිය හැකි piezoelectricity ජනනය කරයි. අනෙක් අතට, බාහිර විද්යුත් ක්ෂේත්රයක් යොදන විට, ස්ඵටික ඒවායේ ස්ථිතික මානය වෙනස් කරයි, අල්ට්රා සවුන්ඩ් තරංග නිපදවයි.
Piezoelectric මෝටර විවිධ එදිනෙදා යෙදුම්වල භාවිතා වේ, එනම්:
• ඉවුම් පිහුම් සහ උනුසුම් උපකරණවල වායුව දැල්වීම සඳහා ගිනි පුපුරක් ජනනය කිරීම
• පන්දම්, සිගරට් ලයිටර්, සහ පයිෙරො ඉලෙක්ට්‍රික් ආචරණ ද්රව්ය
• උෂ්ණත්ව වෙනස්වීම් වලට ප්රතිචාර වශයෙන් විද්යුත් විභවය උත්පාදනය කිරීම
• ශබ්දය නිෂ්පාදනය සහ හඳුනාගැනීම
• Piezoelectric inkjet මුද්‍රණය
• අධි වෝල්ටීයතා විදුලිය නිපදවීම
• ඔරලෝසු උත්පාදක යන්ත්රය සහ ඉලෙක්ට්රොනික උපාංග
• ක්ෂුද්ර සමතුලිතතා
• අතිධ්වනික තුණ්ඩ සහ අල්ට්රාෆයින් නාභිගත දෘශ්‍ය එකලස් කිරීම් ධාවනය කරන්න
• පරීක්ෂණ අන්වීක්ෂ පරිලෝකනය කිරීමේ පදනම සාදයි
• පරමාණු පරිමාණයෙන් රූප නිරාකරණය කරන්න
• ඉලෙක්ට්‍රොනිකව වර්ධක ගිටාර් පිකප්
• නවීන ඉලෙක්ට්රොනික බෙර අවුලුවයි.
Piezoelectric පරිවර්තකවල විද්යුත් යාන්ත්රික ආකෘති නිර්මාණය
මෙම කොටසේදී, මම පීසෝ ඉලෙක්ට්‍රික් පරිවර්තකවල විද්යුත් යාන්ත්රික ආකෘතිකරණය ගවේෂණය කරමි. මම piezoelectricity සොයාගැනීමේ ඉතිහාසය, එහි පැවැත්ම ඔප්පු කළ අත්හදා බැලීම් සහ piezoelectric උපාංග සහ ද්රව්ය සංවර්ධනය පිළිබඳ ඉතිහාසය දෙස බලමි. ප්රංශ භෞතික විද්යාඥයන් වන Pierre සහ Jacques Curie, Carl Linnaeus සහ Franz Aepinus, Rene Hauy සහ Antoine Cesar Becquerel, Gabriel Lippmann සහ Woldemar Voigt යන අයගේ දායකත්වය ගැනද මම සාකච්ඡා කරමි.
ප්රංශ භෞතික විද්යාඥයන් Pierre සහ Jacques Curie
Piezoelectricity යනු ස්ඵටික, පිඟන් මැටි සහ අස්ථි සහ DNA වැනි ජීව විද්යාත්මක ද්රව්ය වැනි ඇතැම් ඝන ද්රව්යවල විද්යුත් ආරෝපණය එකතු වන විද්යුත් යාන්ත්රික සංසිද්ධියකි. ව්යවහාරික යාන්ත්රික ආතතියකට ප්රතිචාර වශයෙන් මෙම ආරෝපණය ජනනය වේ. 'piezoelectricity' යන වචනය ව්‍යුත්පන්න වී ඇත්තේ ග්‍රීක වචනය වන 'piezein' යන වචනයෙන් වන අතර, එහි අර්ථය 'මිරිකීමට හෝ තද කිරීමට' සහ 'elektron', එනම් 'ඇම්බර්', පුරාණ විද්යුත් ආරෝපණ ප්‍රභවයකි.
ප්රතිලෝම සමමිතිය සහිත ද්රව්යවල යාන්ත්රික සහ විද්යුත් තත්ත්‍ව අතර රේඛීය විද්යුත් යාන්ත්රික අන්තර්ක්‍රියා හේතුවෙන් piezoelectric ආචරණය ඇතිවේ. මෙම බලපෑම ප්‍රතිවර්ත කළ හැකි ය, එනම් piezoelectric ආචරණය ප්රදර්ශනය කරන ද්රව්ය ප්රතිලෝම piezoelectric ආචරණය ද ප්රදර්ශනය කරයි, එහිදී ව්යවහාරික විද්යුත් ක්ෂේත්‍රයකට ප්රතිචාර වශයෙන් යාන්ත්රික වික්‍රියාවේ අභ්‍යන්තර උත්පාදනය නිපදවනු ලැබේ. උදාහරණයක් ලෙස, ඊයම් සර්කෝනේට් ටයිටනේට් ස්ඵටික ඒවායේ ස්ථිතික ව්යුහය එහි මුල් මානයෙන් විකෘති වූ විට මැනිය හැකි පීසෝවිදුලිය ජනනය කරයි. ප්‍රතිවිරුද්ධව, බාහිර විද්යුත් ක්ෂේත්රයක් යොදන විට, ස්ඵටික ඒවායේ ස්ථිතික මානය වෙනස් කරයි, ප්රතිලෝම piezoelectric ආචරණය ලෙස හඳුන්වන ක්‍රියාවලියේදී අල්ට්රා සවුන්ඩ් තරංග නිපදවයි.
1880 දී ප්රංශ භෞතික විද්යාඥයන් වන Pierre සහ Jacques Curie විසින් piezoelectric ආචරණය සොයා ගත් අතර එතැන් පටන් එය ශබ්ද නිෂ්පාදනය සහ හඳුනාගැනීම, piezoelectric inkjet මුද්‍රණය, අධි වෝල්ටීයතා විදුලිය උත්පාදනය, ඔරලෝසු උත්පාදක යන්ත්ර සහ ඉලෙක්ට්රොනික උපකරණ ඇතුළු විවිධ ප්‍රයෝජනවත් යෙදුම් සඳහා යොදාගෙන ඇත. අල්ට්රාෆයින් ෆෝකසින් ඔප්ටිකල් එකලස් කිරීම් සඳහා ක්ෂුද්ර සමතුලිතතා සහ ඩ්‍රයිව් අල්ට්‍රාසොනික් තුණ්ඩ වැනි උපාංග. එය පරමාණු පරිමාණයෙන් රූප නිරාකරණය කළ හැකි ගවේෂණ අන්වීක්ෂ පරිලෝකනය කිරීමේ පදනම ද සකසයි. නවීන ඉලෙක්ට්රොනික බෙර සඳහා ඉලෙක්ට්‍රොනිකව විස්තාරණය කරන ලද ගිටාර් සහ ප්‍රේරක සඳහා පිකප් සඳහාද Piezoelectricity භාවිතා වේ.
Piezoelectricity විසින් ඉවුම් පිහුම් සහ උනුසුම් උපකරණවල වායුව දැල්වීම සඳහා ගිනි පුපුරක් ජනනය කිරීම, පන්දම්, සිගරට් ලයිටර් සහ තවත් දේ වැනි එදිනෙදා භාවිතයන් ද සොයා ගනී. උෂ්ණත්ව විපර්යාසයකට ප්රතිචාර වශයෙන් ද්රව්යයක් විද්යුත් විභවයක් ජනනය කරන පයිෙරොඉලෙක්ට්‍රික් ආචරණය 18 වැනි සියවසේ මැද භාගයේදී Carl Linnaeus සහ Franz Aepinus විසින් අධ්‍යයනය කරන ලදී. යාන්ත්රික ආතතිය සහ විද්යුත් ආරෝපණය, නමුත් ඔවුන්ගේ අත්හදා බැලීම් අවිනිශ්චිත බව ඔප්පු විය.
පයිෙරො ඉලෙක්ට්‍රිසිටි පිළිබඳ ඔවුන්ගේ දැනුම සහ යටින් පවතින ස්ඵටික ව්‍යුහයන් පිළිබඳ අවබෝධයක් ඒකාබද්ධ කිරීමෙන්, කියුරිවරුන්ට පයිෙරො විද්‍යුත්ත්වය පිළිබඳ පුරෝකථනය කිරීමට සහ ස්ඵටිකවල හැසිරීම පුරෝකථනය කිරීමට හැකි විය. මෙය ටුවර්මැලයින්, ක්වාර්ට්ස්, තෝපස්, උක් සීනි සහ රොෂෙල් ලුණු වැනි ස්ඵටිකවල බලපෑමෙන් පෙන්නුම් කරන ලදී. සෝඩියම් පොටෑසියම් ටාට්‍රේට් ටෙට්‍රාහයිඩ්‍රේට් සහ ක්වාර්ට්ස් ද පීසෝවිදුලිය ප්රදර්ශනය කළේය. piezoelectric තැටියක් විකෘති වූ විට වෝල්ටීයතාවයක් ජනනය කරයි, නමුත් කියුරීස්ගේ නිරූපණයේදී මෙය අතිශයෝක්තියට නැංවෙයි. 1881 දී ගේබ්‍රියෙල් ලිප්මන් විසින් ප්‍රත්‍යක්ෂ පීසෝ විද්යුත් ආචරණය පුරෝකථනය කිරීමට සහ එය මූලික තාප ගතික මූලධර්මවලින් ගණිතමය වශයෙන් නිගමනය කිරීමට ද ඔවුන්ට හැකි විය.
කියුරීස් වහාම පරිවර්තන ආචරණයේ පැවැත්ම තහවුරු කළ අතර, පීසෝ ඉලෙක්ට්‍රික් ස්ඵටිකවල විද්යුත්-ඉලාස්ටෝ-යාන්ත්රික විරූපණයන්ගේ සම්පූර්ණ ප්‍රතිවර්තනය පිළිබඳ ප්‍රමාණාත්මක සාක්ෂි ලබා ගැනීමට ගියේය. ඉන් පසු දශක කිහිපය තුළ, පියරේ සහ මාරි කියුරි විසින් පොලෝනියම් සහ රේඩියම් සොයා ගැනීමේදී එය අත්‍යවශ්‍ය මෙවලමක් බවට පත් වන තෙක් පීසෝ විදුලිය රසායනාගාර කුතුහලයක් ලෙස පැවතුනි. piezoelectricity ප්රදර්ශනය කරන ලද ස්ඵටික ව්‍යුහයන් ගවේෂණය කිරීම සහ නිර්වචනය කිරීම සඳහා ඔවුන්ගේ කාර්යය අවසන් වූයේ Woldemar Voigt ගේ 'Lehrbuch der Kristallphysik' (Crystal Physics පෙළපොත) ප්‍රකාශනයෙනි.
අත්හදා බැලීම් අවිනිශ්චිත බව ඔප්පු විය
Piezoelectricity යනු ස්ඵටික, පිඟන් මැටි සහ අස්ථි සහ DNA වැනි ජීව විද්යාත්මක ද්රව්ය වැනි ඇතැම් ඝන ද්රව්යවල විද්යුත් ආරෝපණය එකතු වන විද්යුත් යාන්ත්රික සංසිද්ධියකි. එය ව්යවහාරික යාන්ත්රික ආතතියට ප්‍රතිචාරයක් වන අතර, 'piezoelectricity' යන වචනය ව්‍යුත්පන්න වී ඇත්තේ ග්‍රීක වචන 'piezein', එනම් 'මිරිකීමට හෝ තද කිරීමට' සහ 'ēlektron', එනම් 'ඇම්බර්', පුරාණ විද්යුත් ආරෝපණ ප්‍රභවයකිනි.
ප්රතිලෝම සමමිතිය සහිත ස්ඵටික ද්රව්යවල යාන්ත්රික සහ විද්යුත් තත්ත්වය අතර රේඛීය විද්යුත් යාන්ත්රික අන්තර්ක්‍රියා හේතුවෙන් piezoelectric ආචරණය ඇතිවේ. එය ආපසු හැරවිය හැකි ක්රියාවලියකි; piezoelectric ආචරණය ප්රදර්ශනය කරන ද්රව්ය ප්රතිලෝම piezoelectric ආචරණය ද ප්රදර්ශනය කරයි, එය ව්යවහාරික විද්යුත් ක්ෂේත්‍රයක ප්රතිඵලයක් ලෙස යාන්ත්රික වික්‍රියාවේ අභ්‍යන්තර පරම්පරාවයි. උදාහරණයක් ලෙස, ඊයම් සර්කෝනේට් ටයිටනේට් ස්ඵටික ඒවායේ ස්ථිතික ව්යුහය එහි මුල් මානයෙන් විකෘති වූ විට මැනිය හැකි පීසෝවිදුලිය ජනනය කරයි. අනෙක් අතට, ස්ඵටිකවලට බාහිර විද්යුත් ක්ෂේත්රයක් යෙදූ විට ඒවායේ ස්ථිතික මානය වෙනස් කළ හැකිය, එය අල්ට්රා සවුන්ඩ් තරංග නිෂ්පාදනයේදී භාවිතා කරන ප්රතිලෝම පීසෝ ඉලෙක්ට්‍රික් ආචරණය ලෙස හැඳින්වේ.
ප්රංශ භෞතික විද්යාඥයන් වන Pierre සහ Jacques Curie විසින් 1880 දී piezoelectricity සොයා ගන්නා ලදී. එතැන් පටන් එය ශබ්ද නිෂ්පාදනය සහ හඳුනාගැනීම, piezoelectric inkjet මුද්‍රණය, අධි වෝල්ටීයතා විදුලි උත්පාදනය, ඔරලෝසු උත්පාදක යන්ත්ර සහ ක්ෂුද්ර ශේෂයන් වැනි ඉලෙක්ට්රොනික උපාංග ඇතුළු විවිධ ප්‍රයෝජනවත් යෙදුම් සඳහා යොදාගෙන ඇත. , අතිධ්වනික තුණ්ඩ ධාවනය කරන්න, සහ අල්ට්රාෆයින් නාභිගත දෘශ්‍ය එකලස් කරන්න. එය පරමාණු පරිමාණයෙන් රූප නිරාකරණය කළ හැකි පරීක්ෂණ අන්වීක්ෂ පරිලෝකනය කිරීමේ පදනම ද සාදයි. Piezoelectricity ඉලෙක්ට්‍රොනිකව විස්තාරණය කරන ලද ගිටාර් සඳහා පිකප් සහ නවීන ඉලෙක්ට්රොනික ඩ්‍රම් සඳහා ප්‍රේරක සඳහා ද භාවිතා වේ.
Piezoelectricity විසින් ඉවුම් පිහුම් සහ උනුසුම් උපකරණ, පන්දම්, සිගරට් ලයිටර් සහ තවත් දේවල වායුව දැල්වීම සඳහා ගිනි පුපුරක් ජනනය කිරීමේදී එදිනෙදා භාවිතයන් සොයා ගනී. උෂ්ණත්ව විපර්යාසයකට ප්රතිචාර වශයෙන් ද්රව්යයක් විද්යුත් විභවයක් ජනනය කරන පයිෙරො ඉලෙක්ට්‍රික් ආචරණය 18 වැනි සියවසේ මැද භාගයේදී Carl Linnaeus සහ Franz Aepinus විසින් අධ්‍යයනය කරන ලද අතර, René Hauy සහ Antoine César Becquerel ගේ දැනුම මත සම්බන්ධතාවයක් ගොඩනැගුණි. යාන්ත්රික ආතතිය සහ විද්යුත් ආරෝපණ අතර. අත්හදා බැලීම් අවිනිශ්චිත බව ඔප්පු විය.
පයිෙරොවිදුලිය පිළිබඳ ඒකාබද්ධ දැනුම සහ යටින් පවතින ස්ඵටික ව්‍යුහයන් පිළිබඳ අවබෝධය මගින් පයිෙරොවිදුලිය පිළිබඳ පුරෝකථනය සහ ස්ඵටිකවල හැසිරීම පුරෝකථනය කිරීමේ හැකියාව ඇති විය. මෙය ටුවර්මැලයින්, ක්වාර්ට්ස්, තෝපස්, උක් සීනි සහ රොෂෙල් ලුණු වැනි ස්ඵටිකවල බලපෑමෙන් පෙන්නුම් කරන ලදී. සෝඩියම් පොටෑසියම් ටාට්‍රේට් ටෙට්‍රාහයිඩ්‍රේට් සහ ක්වාර්ට්ස් ද piezoelectricity ප්රදර්ශනය කළ අතර, විකෘති වූ විට වෝල්ටීයතාවයක් ජනනය කිරීම සඳහා piezoelectric තැටියක් භාවිතා කරන ලදී. සෘජු piezoelectric ආචරණය පිළිබඳ කියුරිස්ගේ නිරූපණයේදී මෙය අතිශයෝක්තියට නැංවීය.
Pierre සහ Jacques Curie සොහොයුරන් ප්රතිලෝම piezoelectric ආචරණය පුරෝකථනය කළ අතර, ප්රතිලෝම බලපෑම 1881 දී Gabriel Lippmann විසින් මූලික තාප ගතික මූලධර්මවලින් ගණිතමය වශයෙන් නිගමනය කරන ලදී. Curies වහාම ප්රතිලෝම ආචරණයේ පැවැත්ම තහවුරු කර ප්‍රමාණාත්මක සාක්ෂි ලබා ගැනීමට ඉදිරියට ගියේය. පීසෝ ඉලෙක්ට්‍රික් ස්ඵටිකවල විද්යුත්-ඉලාස්ටෝ-යාන්ත්රික විරූපණයන් ආපසු හැරවීමේ හැකියාව.
දශක ගනනාවක් තිස්සේ, පීසෝ විදුලිය රසායනාගාර කුතුහලයක් ලෙස පැවතුනද, පියරේ සහ මාරි කියුරි විසින් පොලෝනියම් සහ රේඩියම් සොයා ගැනීමේදී එය වැදගත් මෙවලමක් විය. piezoelectricity ප්රදර්ශනය කළ ස්ඵටික ව්‍යුහයන් ගවේෂණය කිරීම සහ නිර්වචනය කිරීම සඳහා ඔවුන්ගේ කාර්යය අවසන් වූයේ Woldemar Voigt ගේ Lehrbuch der Kristallphysik (Crystal Physics පෙළපොත) ප්‍රකාශනයෙනි. මෙය piezoelectricity හැකියාව ඇති ස්වභාවික ස්ඵටික පන්ති විස්තර කරන අතර ආතති විශ්ලේෂණ භාවිතයෙන් piezoelectric නියතයන් දැඩි ලෙස නිර්වචනය කරන ලදී. මෙය piezoelectric පරිවර්තකවල ප්‍රථම ප්‍රායෝගික යෙදුම වූ අතර සෝනාර් පළමු ලෝක යුද්ධ සමයේදී නිපදවන ලදී. ප්‍රංශයේදී Paul Langevin සහ ඔහුගේ සහායකයින් අතිධ්වනික සබ්මැරීන් අනාවරකයක් නිපදවන ලදී.
Carl Linnaeus සහ Franz Aepinus
Piezoelectricity යනු ස්ඵටික, පිඟන් මැටි සහ අස්ථි සහ DNA වැනි ජීව විද්යාත්මක ද්රව්ය වැනි ඇතැම් ඝන ද්රව්යවල විද්යුත් ආරෝපණය එකතු වන විද්යුත් යාන්ත්රික සංසිද්ධියකි. ව්යවහාරික යාන්ත්රික ආතතියට ප්රතිචාර වශයෙන් මෙම ආරෝපණය ජනනය වේ. piezoelectricity යන වචනය පැමිණෙන්නේ ග්‍රීක වචන වන πιέζειν (piezein) එනම් "මිරිකීමට හෝ තද කිරීමට" සහ ἤλεκτρον (ēlektron) යනු "ඇම්බර්", පුරාණ විද්යුත් ආරෝපණ ප්‍රභවයකි.
ප්රතිලෝම සමමිතිය සහිත ස්ඵටික ද්රව්යවල යාන්ත්රික සහ විද්යුත් තත්ත්වය අතර රේඛීය විද්යුත් යාන්ත්රික අන්තර්ක්‍රියා හේතුවෙන් piezoelectric ආචරණය ඇතිවේ. මෙම බලපෑම ප්‍රතිවර්ත කළ හැකි ය, එනම් piezoelectricity ප්රදර්ශනය කරන ද්රව්ය ද ප්රතිලෝම piezoelectric ආචරණය ප්රදර්ශනය කරයි, එය ව්යවහාරික විද්යුත් ක්ෂේත්‍රයක ප්රතිඵලයක් ලෙස යාන්ත්රික වික්‍රියාවේ අභ්‍යන්තර උත්පාදනය වේ. උදාහරණයක් ලෙස, ඊයම් සර්කෝනේට් ටයිටනේට් ස්ඵටික ඒවායේ ස්ථිතික ව්යුහය එහි මුල් මානයෙන් විකෘති වූ විට මැනිය හැකි පීසෝවිදුලිය ජනනය කරයි. අනෙක් අතට, ස්ඵටිකවලට බාහිර විද්යුත් ක්ෂේත්රයක් යෙදූ විට ඒවායේ ස්ථිතික මානය වෙනස් කළ හැකි අතර, එය ප්රතිලෝම පීසෝ ඉලෙක්ට්‍රික් ආචරණය ලෙස හඳුන්වන අතර අල්ට්රා සවුන්ඩ් තරංග නිෂ්පාදනය සඳහා යොදා ගනී.
1880 දී ප්රංශ භෞතික විද්යාඥයන් වන Jacques සහ Pierre Curie විසින් piezoelectric ආචරණය සොයා ගත් අතර එතැන් පටන් එය ශබ්ද නිෂ්පාදනය සහ හඳුනාගැනීම, piezoelectric inkjet මුද්‍රණය, අධි වෝල්ටීයතා විදුලි උත්පාදනය, ඔරලෝසු උත්පාදක යන්ත්ර, ඉලෙක්ට්රොනික උපාංග, ක්ෂුද්ර ශේෂයන් ඇතුළු බොහෝ ප්‍රයෝජනවත් යෙදුම් සඳහා භාවිතා කර ඇත. , අතිධ්වනික තුණ්ඩ ධාවනය කරන්න, සහ අල්ට්රාෆයින් නාභිගත දෘශ්‍ය එකලස් කරන්න. එය පරමාණු පරිමාණයෙන් රූප නිරාකරණය කිරීමට භාවිතා කරන ගවේෂණ අන්වීක්ෂ පරිලෝකනය කිරීමේ පදනම ද සකසයි. නවීන ඉලෙක්ට්රොනික බෙර සඳහා ඉලෙක්ට්‍රොනිකව විස්තාරණය කරන ලද ගිටාර් සහ ප්‍රේරක සඳහා පිකප් සඳහාද Piezoelectricity භාවිතා වේ.
ඉවුම් පිහුම් සහ උනුසුම් උපකරණවල වායුව දැල්වීම සඳහා ගිනි පුපුරක් ජනනය කිරීම, පන්දම්, සිගරට් ලයිටර් සහ පයිෙරොඉලෙක්ට්‍රික් ආචරණය වැනි එදිනෙදා භාවිතයන්හි ද Piezoelectricity දක්නට ලැබේ. මෙම බලපෑම 18 වන ශතවර්ෂයේ මැද භාගයේදී Carl Linnaeus සහ Franz Aepinus විසින් අධ්‍යයනය කරන ලද අතර, René Hauy සහ Antoine César Becquerel ගේ දැනුම ලබාගෙන, ඔවුන් යාන්ත්රික ආතතිය සහ විද්යුත් ආරෝපණය අතර සම්බන්ධතාවයක් ඉදිරිපත් කළ නමුත් ඔවුන්ගේ අත්හදා බැලීම් අවිනිශ්චිත බව ඔප්පු විය.
ස්කොට්ලන්තයේ Hunterian කෞතුකාගාරයේ Curie compensator තුළ ඇති piezo පළිඟුවක දර්ශනය Pierre සහ Jacques Curie සහෝදරයන්ගේ සෘජු piezoelectric ආචරණය නිරූපණය කිරීමකි. පයිෙරො ඉලෙක්ට්‍රිසිටි පිළිබඳ ඔවුන්ගේ දැනුම සහ යටින් පවතින ස්ඵටික ව්‍යුහයන් පිළිබඳ අවබෝධයක් ඒකාබද්ධ කිරීම මගින් පයිෙරොවිදුලිය පිළිබඳ පුරෝකථනය සහ ස්ඵටික හැසිරීම පුරෝකථනය කිරීමේ හැකියාව ඇති විය. ටුවර්මැලයින්, ක්වාර්ට්ස්, තෝපස්, උක් සීනි සහ රොෂෙල් ලුණු වැනි ස්ඵටිකවල බලපෑමෙන් මෙය පෙන්නුම් කරන ලදී. සෝඩියම් පොටෑසියම් ටාට්‍රේට් ටෙට්‍රාහයිඩ්‍රේට් සහ රොෂෙල් ලවණයෙන් ක්වාර්ට්ස් piezoelectricity ප්රදර්ශනය කළ අතර, piezoelectric තැටියක් විකෘති වූ විට වෝල්ටීයතාවයක් ජනනය කරයි, නමුත් කියුරීස්ගේ ප්‍රදර්ශනයේදී මෙය අතිශයෝක්තියට නැංවෙයි.
1881 දී ගේබ්‍රියෙල් ලිප්මන් විසින් ප්රතිලෝම piezoelectric ආචරණය සහ එහි ගණිතමය අඩුකිරීම් පිළිබඳ අනාවැකිය Gabriel Lippmann විසින් සිදුකරන ලදී. piezoelectric ස්ඵටිකවල යාන්ත්රික විරූපණයන්. Pierre සහ Marie Curie විසින් piezoelectricity ප්රදර්ශනය කරන ලද ස්ඵටික ව්‍යුහයන් ගවේෂණය කිරීමට සහ නිර්වචනය කිරීමට එය භාවිතා කළ පොලෝනියම් සහ රේඩියම් සොයාගැනීමේ අත්‍යවශ්‍ය මෙවලමක් බවට පත් වන තෙක් දශක ගණනාවක් පුරා piezoelectricity රසායනාගාර කුතුහලයක් ලෙස පැවතුනි. මෙය වෝල්ඩමාර් වොයිග්ට්ගේ Lehrbuch der Kristallphysik (පළිඟු භෞතික විද්‍යාවේ පෙළපොත) ප්‍රකාශනය කිරීමෙන් අවසන් විය, එය පීසෝ විද්‍යුත්තා හැකියාව ඇති ස්වභාවික ස්ඵටික පන්ති විස්තර කරන අතර ආතති විශ්ලේෂණය භාවිතයෙන් පීසෝ ඉලෙක්ට්‍රික් නියතයන් දැඩි ලෙස නිර්වචනය කළේය.
piezoelectric පරිවර්තකවල මෙම ප්‍රායෝගික භාවිතය පළමු ලෝක සංග්‍රාමයේදී සෝනාර් නිපදවීමට හේතු විය. ප්‍රංශයේදී Paul Langevin සහ ඔහුගේ සහායකයින් අතිධ්වනික සබ්මැරීන් අනාවරකයක් නිපදවන ලදී. අනාවරකය සමන්විත වූයේ සිහින් ක්වාර්ට්ස් ස්ඵටික වලින් සෑදූ පරිවර්තකයක් සහ පරිවර්තකයෙන් ඉහළ සංඛ්යාත ස්පන්දනයක් විමෝචනය කිරීමෙන් පසු ආපසු එන දෝංකාරය හඳුනා ගැනීමට හයිඩ්‍රොෆෝනයකින් ප්රවේශමෙන් ඇලවූ වානේ තහඩු වලිනි. වස්තුවක් මතට පිපිරෙන ශබ්ද තරංගවල දෝංකාරය ඇසීමට ගතවන කාලය මැනීමෙන්, වස්තුවේ දුර ගණනය කිරීමට ඔවුන්ට හැකි විය. මෙම සෝනාරය සාර්ථක කර ගැනීම සඳහා ඔවුන් පීසෝ විදුලිය භාවිතා කළ අතර, මෙම ව්‍යාපෘතිය මගින් පීසෝ ඉලෙක්ට්‍රික් උපාංග කෙරෙහි දැඩි වර්ධනයක් සහ උනන්දුවක් ඇති කළේය.
Rene Hauy සහ Antoine Cesar Becquerel
Piezoelectricity යනු විද්යුත් යාන්ත්රික සංසිද්ධියක් වන අතර එය ස්ඵටික, පිඟන් මැටි වැනි ඇතැම් ඝන ද්රව්ය සහ අස්ථි සහ DNA වැනි ජීව විද්යාත්මක ද්රව්ය, ව්යවහාරික යාන්ත්රික ආතතියට ප්රතිචාර වශයෙන් විද්යුත් ආරෝපණ සමුච්චය වන විට සිදු වේ. Piezoelectricity ව්‍යුත්පන්න වී ඇත්තේ ග්‍රීක වචනයක් වන 'piezein' යන්නෙන් වන අතර, එහි අර්ථය 'මිරිකීමට හෝ තද කිරීමට' සහ 'elektron', එනම් 'ඇම්බර්', පුරාණ විද්යුත් ආරෝපණ ප්‍රභවයකි.
ප්රතිලෝම සමමිතිය සහිත ස්ඵටික ද්රව්යවල යාන්ත්රික සහ විද්යුත් තත්ත්‍ව අතර රේඛීය විද්යුත් යාන්ත්රික අන්තර්ක්‍රියා හේතුවෙන් piezoelectric ආචරණය ඇතිවේ. මෙම බලපෑම ප්‍රතිවර්ත කළ හැකි ය, එනම් piezoelectric ආචරණය ප්රදර්ශනය කරන ද්රව්ය ප්රතිලෝම piezoelectric ආචරණය හෝ ව්යවහාරික විද්යුත් ක්ෂේත්‍රයක ප්රතිඵලයක් ලෙස අභ්‍යන්තර යාන්ත්රික වික්‍රියාව ද ප්රදර්ශනය කරයි. උදාහරණයක් ලෙස, ඊයම් සර්කෝනේට් ටයිටනේට් ස්ඵටික ඒවායේ ස්ථිතික ව්යුහය එහි මුල් මානයෙන් විකෘති වූ විට මැනිය හැකි පීසෝවිදුලිය ජනනය කරයි. අනෙක් අතට, ස්ඵටිකවලට බාහිර විද්යුත් ක්ෂේත්රයක් යෙදූ විට ඒවායේ ස්ථිතික මානය වෙනස් කළ හැකි අතර, එහි ප්රතිඵලයක් ලෙස ප්රතිලෝම piezoelectric ආචරණය සහ අල්ට්රා සවුන්ඩ් තරංග නිෂ්පාදනය සිදුවේ.
ප්රංශ භෞතික විද්යාඥයන් වන Pierre සහ Jacques Curie විසින් 1880 දී piezoelectric ආචරණය සොයා ගන්නා ලදී. මෙම බලපෑම විවිධ ප්‍රයෝජනවත් යෙදුම් සඳහා ප්‍රයෝජනයට ගෙන ඇත, ශබ්දය නිෂ්පාදනය සහ හඳුනාගැනීම, piezoelectric inkjet මුද්‍රණය, අධි වෝල්ටීයතා විදුලි උත්පාදනය, ඔරලෝසු උත්පාදක යන්ත්ර සහ ඉලෙක්ට්රොනික උපාංග. ක්ෂුද්ර සමතුලිතතා, ඩ්‍රයිව් අතිධ්වනික තුණ්ඩ සහ අල්ට්රාෆයින් නාභිගත දෘශ්‍ය එකලස් කිරීම් වැනි. එය පරමාණු පරිමාණයකින් රූප නිරාකරණය කළ හැකි පරීක්ෂණ අන්වීක්ෂ පරිලෝකනය කිරීමේ පදනම ද සාදයි. Piezoelectricity ඉලෙක්ට්‍රොනිකව විස්තාරණය කරන ලද ගිටාර් සඳහා පිකප් සහ නවීන ඉලෙක්ට්රොනික ඩ්‍රම් සඳහා ප්‍රේරක සඳහා ද භාවිතා වේ.
යාන්ත්රික ආතතිය සහ විද්යුත් ආරෝපණය අතර සම්බන්ධයක් ඉදිරිපත් කළ Rene Hauy සහ Antoine Cesar Becquerel ගේ දැනුම ලබා ගනිමින් 18 වැනි සියවසේ මැද භාගයේදී piezoelectric ආචරණය ප්‍රථම වරට අධ්‍යයනය කරන ලද්දේ Carl Linnaeus සහ Franz Aepinus විසිනි. කෙසේ වෙතත්, අත්හදා බැලීම් අවිනිශ්චිත බව ඔප්පු විය. පයිෙරොවිදුලිය පිළිබඳ දැනුම සහ යටින් පවතින ස්ඵටික ව්‍යුහයන් පිළිබඳ අවබෝධය සමඟ ඒකාබද්ධව, මෙය පයිෙරොවිදුලිය පිළිබඳ පුරෝකථනය කිරීමට සහ ස්ඵටික හැසිරීම් පුරෝකථනය කිරීමේ හැකියාවට හේතු විය. මෙය ටුවර්මැලයින්, ක්වාර්ට්ස්, තෝපස්, උක් සීනි සහ රොෂෙල් ලුණු වැනි ස්ඵටිකවල බලපෑමෙන් පෙන්නුම් කරන ලදී. සෝඩියම් පොටෑසියම් ටාට්‍රේට් ටෙට්‍රාහයිඩ්‍රේට් සහ ක්වාර්ට්ස් ද piezoelectricity ප්රදර්ශනය කළ අතර, විකෘති වූ විට වෝල්ටීයතාවයක් ජනනය කිරීම සඳහා piezoelectric තැටියක් භාවිතා කරන ලදී. ස්කොට්ලන්ත කෞතුකාගාරයේ කියුරීස්ගේ සංදර්ශනයේදී මෙම බලපෑම අතිශයෝක්තියට නැංවීය, එය සෘජු piezoelectric බලපෑම පෙන්නුම් කළේය.
Pierre සහ Jacques Curie සහෝදරයන් Piezoelectric ස්ඵටිකවල විද්යුත්-ඉලාස්ටෝ-යාන්ත්රික විරූපණයන්ගේ සම්පූර්ණ ප්‍රතිවර්තනය පිළිබඳ ප්‍රමාණාත්මක සාක්ෂි ලබා ගැනීමට ගියහ. පියරේ සහ මාරි කියුරි විසින් පොලෝනියම් සහ රේඩියම් සොයා ගැනීමේදී එය අත්‍යවශ්‍ය මෙවලමක් බවට පත් වන තෙක් දශක ගණනාවක් පුරා පීසෝ විදුලිය රසායනාගාර කුතුහලයක් ලෙස පැවතුනි. මෙම කාර්යය මගින් piezoelectricity ප්රදර්ශනය කරන ලද ස්ඵටික ව්‍යුහයන් ගවේෂණය කර නිර්වචනය කරන ලද අතර, Woldemar Voigt ගේ Lehrbuch der Kristallphysik (Crystal Physics පෙළපොත) ප්‍රකාශයට පත් කිරීම අවසන් විය.
කියුරිවරු පරිවර්තන ආචරණයේ පැවැත්ම වහාම තහවුරු කළ අතර, පරිවර්තන ආචරණයේ මූලික තාප ගතික මූලධර්ම ගණිතමය වශයෙන් නිගමනය කිරීමට ගියහ. මෙය 1881 දී Gabriel Lippmann විසින් සිදු කරන ලදී. පසුව පළමු ලෝක යුධ සමයේදී සෝනාර් නිපදවීමට Piezoelectricity භාවිතා කරන ලදී. ප්‍රංශයේදී Paul Langevin සහ ඔහුගේ සහායකයින් අතිධ්වනික සබ්මැරීන් අනාවරකයක් නිපදවන ලදී. මෙම අනාවරකය වානේ තහඩුවලට ප්රවේශමෙන් ඇලවූ තුනී ක්වාර්ට්ස් ස්ඵටික වලින් සාදන ලද පරිවර්තකයකින් සහ ආපසු එන දෝංකාරය හඳුනා ගැනීමට හයිඩ්‍රොෆෝනයකින් සමන්විත විය. පරිවර්තකයෙන් ඉහළ සංඛ්යාත ස්පන්දනයක් විමෝචනය කිරීමෙන් සහ වස්තුවකින් පිපිරී යන ශබ්ද තරංගවල දෝංකාරය ඇසීමට ගතවන කාලය මැනීමෙන්, ඔවුන්ට වස්තුවට ඇති දුර ගණනය කළ හැකිය.
දෙවන ලෝක සංග්‍රාමයෙන් පසු බෙල් දුරකථන විද්‍යාගාර විසින් පීසෝ ඉලෙක්ට්‍රික් ස්ඵටික භාවිතය තවදුරටත් වර්ධනය කරන ලදී. Frederick R. Lack, ගුවන්විදුලි දුරකථන ඉංජිනේරු අංශයේ සේවය කරමින්, පුළුල් පරාසයක උෂ්ණත්වවලදී ක්රියා කළ හැකි කැපුම් ස්ඵටිකයක් නිපදවා ඇත. ලැක්ගේ ස්ඵටිකයට පෙර ස්ඵටිකවල බර උපාංග අවශ්‍ය නොවීය, එය ගුවන් යානා සඳහා භාවිතා කිරීමට පහසුකම් සපයයි. මෙම වර්ධනය මිත්‍ර පාක්ෂික ගුවන් හමුදාවන්ට ගුවන් රේඩියෝව භාවිතා කරමින් සම්බන්ධීකරණ සමූහ ප්‍රහාරවල නිරත වීමට ඉඩ සැලසීය. ඇමරිකා එක්සත් ජනපදයේ piezoelectric උපාංග සහ ද්රව්ය සංවර්ධනය කිරීම සමාගම් ක්ෂේත්‍රයේ යුද කාලීන ආරම්භයන් වර්ධනය කර ගත් අතර නව ද්රව්ය සඳහා ලාභදායි පේටන්ට් බලපත්‍ර ලබා ගැනීමේ උනන්දුව වර්ධනය විය. ක්වාර්ට්ස් ස්ඵටික piezoelectric ද්රව්යයක් ලෙස වාණිජමය වශයෙන් සූරාකෑමට ලක් වූ අතර, විද්යාඥයින් ඉහළ කාර්යසාධන ද්රව්ය සොයා ගත්හ. ද්රව්යවල දියුණුව සහ නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලීන්ගේ පරිණතභාවය තිබියදීත්, එක්සත් ජනපදය
ගේබ්‍රියෙල් ලිප්මන්
Piezoelectricity යනු ස්ඵටික, පිඟන් මැටි සහ අස්ථි සහ DNA වැනි ජීව විද්යාත්මක ද්රව්ය වැනි ඇතැම් ඝන ද්රව්යවල විද්යුත් ආරෝපණය එකතු වන විද්යුත් යාන්ත්රික සංසිද්ධියකි. එය ප්රතිලෝම සමමිතිය සහිත ද්රව්යවල යාන්ත්රික සහ විද්යුත් තත්ත්‍ව අතර අන්තර් ක්‍රියාවක ප්රතිඵලයකි. Piezoelectricity ප්‍රථම වරට ප්රංශ භෞතික විද්යාඥයන් වන Pierre සහ Jacques Curie විසින් 1880 දී සොයා ගන්නා ලදී.
Piezoelectricity ශබ්දය නිෂ්පාදනය සහ හඳුනාගැනීම, piezoelectric inkjet මුද්‍රණය සහ අධි වෝල්ටීයතා විදුලිය උත්පාදනය ඇතුළු විවිධ ප්‍රයෝජනවත් යෙදුම් සඳහා යොදාගෙන ඇත. Piezoelectricity ව්‍යුත්පන්න වී ඇත්තේ ග්‍රීක වචන වන πιέζειν (piezein) යන අර්ථය ඇති "මිරිකීමට හෝ තද කිරීමට" සහ ἤλεκτρον (ēlektron) යනු "ඇම්බර්", පුරාණ විද්යුත් ආරෝපණ ප්‍රභවයකිනි.
piezoelectric ආචරණය ප්‍රතිවර්ත කළ හැකි ය, එනම් piezoelectricity ප්රදර්ශනය කරන ද්රව්ය ප්රතිලෝම piezoelectric ආචරණය ද ප්රදර්ශනය කරයි, එහි දී විද්යුත් ක්ෂේත්රයක් යෙදීමෙන් යාන්ත්රික වික්‍රියාවේ අභ්‍යන්තර උත්පාදනය ප්‍රතිඵල වේ. උදාහරණයක් ලෙස, ඊයම් සර්කෝනේට් ටයිටනේට් ස්ඵටික ඒවායේ ස්ථිතික ව්යුහය එහි මුල් මානයෙන් විකෘති වූ විට මැනිය හැකි පීසෝවිදුලිය ජනනය කරයි. අනෙක් අතට, බාහිර විද්යුත් ක්ෂේත්රයක් යෙදූ විට ස්ඵටික වලට ඒවායේ ස්ථිතික මානය වෙනස් කළ හැක, එය ප්රතිලෝම පීසෝ ඉලෙක්ට්‍රික් ආචරණය ලෙස හැඳින්වේ. මෙම ක්රියාවලිය අල්ට්රා සවුන්ඩ් තරංග නිපදවීමට භාවිතා කළ හැකිය.
René Hauy සහ Antoine César Becquerel ගේ දැනුම මත Carl Linnaeus සහ Franz Aepinus යාන්ත්රික ආතතිය සහ විද්යුත් ආරෝපණය අතර සම්බන්ධයක් ඉදිරිපත් කළ 18 වන සියවසේ මැද භාගයේ සිට piezoelectric බලපෑම අධ්‍යයනය කර ඇත. කෙසේ වෙතත්, අත්හදා බැලීම් අවිනිශ්චිත බව ඔප්පු විය. පයිෙරොවිදුලිය පිළිබඳ ඒකාබද්ධ දැනුම සහ යටින් පවතින ස්ඵටික ව්‍යුහයන් පිළිබඳ අවබෝධය පයිෙරොවිදුලිය පිළිබඳ පුරෝකථනයට තුඩු දෙන තෙක් පර්යේෂකයන්ට ස්ඵටික හැසිරීම් ගැන අනාවැකි කීමට හැකි වූයේ නැත. ටුවර්මැලයින්, ක්වාර්ට්ස්, තෝපස්, උක් සීනි සහ රොෂෙල් ලුණු වැනි ස්ඵටිකවල බලපෑමෙන් මෙය පෙන්නුම් කරන ලදී.
ගේබ්‍රියෙල් ලිප්මන්, 1881 දී, ප්රතිලෝම පීසෝ ඉලෙක්ට්‍රික් ආචරණයේ මූලික තාප ගතික මූලධර්ම ගණිතමය වශයෙන් නිගමනය කළේය. කියුරීස් වහාම පරිවර්තන ආචරණයේ පැවැත්ම තහවුරු කළ අතර, පීසෝ ඉලෙක්ට්‍රික් ස්ඵටිකවල විද්යුත්-ඉලාස්ටෝ-යාන්ත්රික විරූපණයන්ගේ සම්පූර්ණ ප්‍රතිවර්තනය පිළිබඳ ප්‍රමාණාත්මක සාක්ෂි ලබා ගැනීමට ගියේය.
පියරේ සහ මාරි කියුරි විසින් පොලෝනියම් සහ රේඩියම් සොයා ගැනීමේදී එය අත්‍යවශ්‍ය මෙවලමක් බවට පත් වන තෙක් දශක ගණනාවක් පුරා පීසෝ විදුලිය රසායනාගාර කුතුහලයක් ලෙස පැවතුනි. piezoelectricity ප්රදර්ශනය කළ ස්ඵටික ව්‍යුහයන් ගවේෂණය කිරීම සහ නිර්වචනය කිරීම සඳහා ඔවුන්ගේ කාර්යය අවසන් වූයේ Woldemar Voigt ගේ Lehrbuch der Kristallphysik (Crystal Physics පෙළපොත) ප්‍රකාශනයෙනි. මෙය piezoelectricity හැකියාව ඇති ස්වභාවික ස්ඵටික පන්ති විස්තර කරන අතර ආතති විශ්ලේෂණය සමඟ piezoelectric නියතයන් දැඩි ලෙස නිර්වචනය කරන ලදී.
piezoelectric උපාංගවල ප්‍රායෝගික භාවිතය ආරම්භ වූයේ පළමුවන ලෝක යුද්ධ සමයේදී සෝනාර් නිපදවීමත් සමඟය. Paul Langevin සහ ඔහුගේ සහායකයින් අතිධ්වනික සබ්මැරීන් අනාවරකයක් නිපදවන ලදී. මෙම අනාවරකය වානේ තහඩුවලට ප්රවේශමෙන් ඇලවූ තුනී ක්වාර්ට්ස් ස්ඵටික වලින් සාදන ලද පරිවර්තකයකින් සහ ආපසු එන දෝංකාරය හඳුනා ගැනීමට හයිඩ්‍රොෆෝනයකින් සමන්විත විය. පරිවර්තකයෙන් ඉහළ සංඛ්යාත ස්පන්දනයක් විමෝචනය කිරීමෙන් සහ වස්තුවකින් පිපිරී යන ශබ්ද තරංගවල දෝංකාරය ඇසීමට ගතවන කාලය මැනීමෙන්, වස්තුවට ඇති දුර ගණනය කිරීමට ඔවුන්ට හැකි විය. සෝනාර් සඳහා piezoelectricity භාවිතා කිරීම සාර්ථක වූ අතර, මෙම ව්‍යාපෘතිය මගින් piezoelectric උපාංග සඳහා දැඩි සංවර්ධන උනන්දුවක් ඇති කළේය. දශක ගණනාවක් පුරා, මෙම ද්රව්ය සඳහා නව piezoelectric ද්රව්ය සහ නව යෙදුම් ගවේෂණය කර සංවර්ධනය කරන ලදී. Piezoelectric උපාංග විවිධ ක්ෂේත්රවල නිවෙස් සොයා ගත් අතර, සෙරමික් ෆොනොග්‍රැෆ් කාට්රිජ්වල සිට ක්‍රීඩක නිර්මාණය සරල කළ සහ ලාභ, නිවැරදි වාර්තා වාදක නඩත්තු කිරීමට ලාභදායී සහ ගොඩනැගීමට පහසු කර, දුස්ස්රාවීතාවය සහ තරලවල ප්‍රත්‍යාස්ථතාව පහසුවෙන් මැනීමට ඉඩ සලසන අතිධ්වනික පරිවර්තක සංවර්ධනය දක්වා. සහ ඝන ද්රව්ය, ද්රව්ය පර්යේෂණවල විශාල දියුණුවක් ඇති කරයි. අතිධ්වනික කාල වසම් පරාවර්තකමාන මඟින් ද්රව්යයක් තුළට අතිධ්වනික ස්පන්දනයක් යවන අතර වාත්තු ලෝහ සහ ගල් වස්තු තුළ ඇති දෝෂ සෙවීමට පරාවර්තන සහ අත්හිටුවීම් මැනීම, ව්‍යුහාත්මක ආරක්ෂාව වැඩි දියුණු කරයි.
දෙවන ලෝක සංග්‍රාමයෙන් පසුව, එක්සත් ජනපදයේ, රුසියාවේ සහ ජපානයේ ස්වාධීන පර්යේෂණ කණ්ඩායම් විසින් ස්වභාවික ද්රව්යවලට වඩා දස ගුණයක් දක්වා ඉහළ පීසෝ ඉලෙක්ට්‍රික් නියතයන් ප්රදර්ශනය කරන ලද ෆෙරෝ ඉලෙක්ට්‍රික් නමින් නව කෘතිම ද්රව්ය පන්තියක් සොයා ගන්නා ලදී. මෙය බේරියම් ටයිටනේට් සහ පසුව ඊයම් සර්කෝනේට් ටයිටනේට්, විශේෂිත යෙදුම් සඳහා නිශ්චිත ගුණ ඇති ද්රව්ය සංවර්ධනය කිරීම සඳහා තීව්‍ර පර්යේෂණවලට තුඩු දුන්නේය. Piezoelectric ස්ඵටික භාවිතය පිළිබඳ සැලකිය යුතු උදාහරණයක් වර්ධනය විය
Woldemar Voigt
Piezoelectricity යනු ස්ඵටික, පිඟන් මැටි සහ අස්ථි සහ DNA වැනි ජීව විද්යාත්මක ද්රව්ය වැනි ඇතැම් ඝන ද්රව්යවල විද්යුත් ආරෝපණය එකතු වන විද්යුත් යාන්ත්රික සංසිද්ධියකි. ව්යවහාරික යාන්ත්රික ආතතියකට ප්රතිචාර වශයෙන් මෙම ආරෝපණය ජනනය වේ. piezoelectricity යන වචනය ව්‍යුත්පන්න වී ඇත්තේ ග්‍රීක වචනය වන "piezein" යන වචනයෙන් වන අතර එහි තේරුම "මිරිකීමට හෝ තද කිරීමට" සහ "elektron" යන්නෙන් අදහස් වන්නේ "ඇම්බර්", පුරාණ විද්යුත් ආරෝපණ ප්‍රභවයකි.
ප්රතිලෝම සමමිතිය සහිත ස්ඵටික ද්රව්යවල යාන්ත්රික සහ විද්යුත් තත්ත්වය අතර රේඛීය විද්යුත් යාන්ත්රික අන්තර්ක්‍රියා හේතුවෙන් piezoelectric ආචරණය ඇතිවේ. මෙම බලපෑම ප්‍රතිවර්ත කළ හැකි ය, එනම් piezoelectricity ප්රදර්ශනය කරන ද්රව්ය ප්රතිලෝම piezoelectric ආචරණයක් ද ප්රදර්ශනය කරයි, එහිදී ව්යවහාරික විද්යුත් ක්ෂේත්‍රයකින් යාන්ත්රික වික්‍රියාවේ අභ්‍යන්තර උත්පාදනය ඇති වේ. උදාහරණයක් ලෙස, ඊයම් සර්කෝනේට් ටයිටනේට් ස්ඵටික ඒවායේ ස්ථිතික ව්යුහය එහි මුල් මානයෙන් විකෘති වූ විට මැනිය හැකි පීසෝවිදුලිය ජනනය කරයි. අනෙක් අතට, ස්ඵටිකවලට බාහිර විද්යුත් ක්ෂේත්රයක් යොදන විට ඒවායේ ස්ථිතික මානය වෙනස් කළ හැකිය, එය අල්ට්රා සවුන්ඩ් තරංග නිෂ්පාදනයේදී භාවිතා වන ප්රතිලෝම පීසෝ ඉලෙක්ට්‍රික් ආචරණය ලෙස හඳුන්වන සංසිද්ධියකි.
ප්රංශ භෞතික විද්යාඥයන් වන Pierre සහ Jacques Curie විසින් 1880 දී piezoelectricity සොයා ගන්නා ලදී. piezoelectric බලපෑම ශබ්ද නිෂ්පාදනය සහ හඳුනාගැනීම, piezoelectric inkjet මුද්‍රණය, අධි වෝල්ටීයතා විදුලි උත්පාදනය, ඔරලෝසු උත්පාදක යන්ත්ර සහ ඉලෙක්ට්රොනික උපාංග ඇතුළු විවිධ ප්‍රයෝජනවත් යෙදුම් සඳහා ප්‍රයෝජනයට ගෙන ඇත. ක්ෂුද්ර සමතුලිතතා සහ දෘෂ්‍ය එකලස්කිරීම්වල අල්ට්රාෆයින් නාභිගත කිරීම සඳහා අතිධ්වනික තුණ්ඩ වැනි. එය පරමාණු පරිමාණයෙන් රූප නිරාකරණය කළ හැකි පරීක්ෂණ අන්වීක්ෂ පරිලෝකනය කිරීමේ පදනම ද සාදයි. මීට අමතරව, ඉලෙක්ට්‍රොනිකව විස්තාරණය කරන ලද ගිටාර්වල පිකප් සහ නවීන ඉලෙක්ට්රොනික බෙරවල ප්‍රේරක සඳහා piezoelectric ආචරණය භාවිතා කරයි.
Piezoelectricity විසින් ඉවුම් පිහුම් සහ උනුසුම් උපකරණවල, පන්දම්, සිගරට් ලයිටර් සහ තවත් දේවල වායුව දැල්වීම සඳහා ගිනි පුපුර ජනනය කිරීමේදී එදිනෙදා භාවිතයන් ද සොයා ගනී. උෂ්ණත්ව විපර්යාසයකට ප්රතිචාර වශයෙන් ද්රව්යයක් විද්යුත් විභවයක් ජනනය කරන පයිෙරොඉලෙක්ට්‍රික් ආචරණය 18 වන සියවසේ මැද භාගයේදී කාල් ලිනේයස් සහ ෆ්‍රාන්ස් ඒපිනස් විසින් අධ්‍යයනය කරන ලද අතර, යාන්ත්රික අතර සම්බන්ධතාවයක් ඇති කර ගත් Rene Hauy සහ Antoine Cesar Becquerel වෙතින් දැනුම ලබා ගන්නා ලදී. ආතතිය සහ විදුලි ආරෝපණය. මෙම සම්බන්ධය ඔප්පු කිරීමට අත්හදා බැලීම් අවිනිශ්චිත විය.
ස්කොට්ලන්තයේ Hunterian කෞතුකාගාරයේ Curie compensator තුළ ඇති piezo පළිඟුවක දර්ශනය Pierre සහ Jacques Curie සහෝදරයන්ගේ සෘජු piezoelectric ආචරණය නිරූපණය කිරීමකි. පයිෙරො ඉලෙක්ට්‍රිසිටි පිළිබඳ ඔවුන්ගේ දැනුම සහ යටින් පවතින ස්ඵටික ව්‍යුහයන් පිළිබඳ අවබෝධය ඒකාබද්ධ කිරීම, පයිෙරොඉලෙක්ට්‍රිසිටි පිළිබඳ පුරෝකථනය කිරීමට හේතු වූ අතර, ටුවර්මැලයින්, ක්වාර්ට්ස්, තෝපස්, උක් සීනි සහ රොෂෙල් ලුණු වැනි ස්ඵටිකවල බලපෑමෙන් ඔවුන් පෙන්නුම් කළ ස්ඵටික හැසිරීම පුරෝකථනය කිරීමට ඔවුන්ට හැකි විය. . සෝඩියම් සහ පොටෑසියම් ටාට්‍රේට් ටෙට්‍රාහයිඩ්‍රේට් සහ ක්වාර්ට්ස් ද piezoelectricity ප්රදර්ශනය කළ අතර, විකෘති වූ විට වෝල්ටීයතාවයක් ජනනය කිරීමට piezoelectric තැටියක් භාවිතා කරන ලදී. හැඩයේ මෙම වෙනස කියුරිස්ගේ ප්‍රදර්ශනයේදී අතිශයෝක්තියට නැංවූ අතර, ඔවුන් ප්රතිලෝම පීසෝ ඉලෙක්ට්‍රික් ආචරණය පුරෝකථනය කළහ. 1881 දී ගේබ්‍රියෙල් ලිප්මන් විසින් මූලික තාප ගතික මූලධර්මවලින් ප්රතිලෝම බලපෑම ගණිතමය වශයෙන් නිගමනය කරන ලදී.
කියුරීස් වහාම පරිවර්තන ආචරණයේ පැවැත්ම තහවුරු කළ අතර, පීසෝ ඉලෙක්ට්‍රික් ස්ඵටිකවල විද්යුත්-ඉලාස්ටෝ-යාන්ත්රික විරූපණයන්ගේ සම්පූර්ණ ප්‍රතිවර්තනය පිළිබඳ ප්‍රමාණාත්මක සාක්ෂි ලබා ගැනීමට ගියේය. ඊළඟ දශක කිහිපය තුළ, Pierre Marie Curie විසින් පොලෝනියම් සහ රේඩියම් සොයා ගැනීමේදී එය අත්‍යවශ්‍ය මෙවලමක් බවට පත් වන තෙක්, පීසෝ ඉලෙක්ට්‍රිසිටි විද්‍යාගාර කුතුහලයක් ලෙස පැවතුනි. මෙය වෝල්ඩමාර් වොයිග්ට්ගේ Lehrbuch der Kristallphysik (පළිඟු භෞතික විද්‍යාවේ පෙළපොත) ප්‍රකාශනය කිරීමෙන් අවසන් විය, එය පීසෝ විද්‍යුත්තා හැකියාව ඇති ස්වභාවික ස්ඵටික පන්ති විස්තර කරන අතර ආතති විශ්ලේෂණය භාවිතයෙන් පීසෝ ඉලෙක්ට්‍රික් නියතයන් දැඩි ලෙස නිර්වචනය කළේය.
මෙය පළමු ලෝක සංග්‍රාමයේදී නිපදවන ලද සෝනාර් වැනි පීසෝ ඉලෙක්ට්‍රික් උපාංගවල ප්‍රායෝගික භාවිතයට හේතු විය. ප්‍රංශයේ පෝල් ලැන්ජිවින් සහ ඔහුගේ සහායකයින් අතිධ්වනික සබ්මැරීන් අනාවරකයක් නිපදවන ලදී. මෙම අනාවරකය සමන්විත වූයේ තුනී ක්වාර්ට්ස් ස්ඵටික වලින් සෑදූ පරිවර්තකයකින් සහ පරිවර්තකයෙන් ඉහළ සංඛ්යාත ස්පන්දනයක් විමෝචනය කිරීමෙන් පසු ආපසු එන දෝංකාරය හඳුනා ගැනීමට හයිඩ්‍රොෆෝනයකි. වස්තුවක් මතට පැන යන ශබ්ද තරංගවල දෝංකාරය ඇසීමට ගතවන කාලය මැනීමෙන්, ඔවුන්ට වස්තුවට ඇති දුර ගණනය කළ හැකිය. ඔවුන් මෙම සෝනාරය සාර්ථක කර ගැනීම සඳහා පීසෝ විදුලිය භාවිතා කළ අතර, ව්‍යාපෘතිය දැඩි සංවර්ධනයක් සහ උනන්දුවක් ඇති කළේය.
වැදගත් සබඳතා
- Piezoelectric Actuators: Piezoelectric Actuators යනු විද්යුත් ශක්තිය යාන්ත්රික චලිතය බවට පරිවර්තනය කරන උපාංග වේ. නිශ්චිත චලන පාලනයක් අවශ්‍ය වන රොබෝ තාක්ෂණය, වෛද්ය උපාංග සහ වෙනත් යෙදුම්වල ඒවා බහුලව භාවිතා වේ.
- Piezoelectric සංවේදක: පීඩනය, ත්වරණය සහ කම්පනය වැනි භෞතික පරාමිතීන් මැනීමට Piezoelectric සංවේදක භාවිතා කරයි. ඒවා බොහෝ විට කාර්මික සහ වෛද්ය යෙදුම්වල මෙන්ම පාරිභෝගික ඉලෙක්ට්රොනික උපකරණවලද භාවිතා වේ.
- ස්වභාවධර්මයේ Piezoelectricity: Piezoelectricity යනු ඇතැම් ද්රව්යවල ස්වභාවිකව ඇති වන සංසිද්ධියක් වන අතර එය බොහෝ ජීවීන් තුළ දක්නට ලැබේ. සමහර ජීවීන් තම පරිසරය දැනීමට සහ අනෙකුත් ජීවීන් සමඟ සන්නිවේදනය කිරීමට එය භාවිතා කරයි.
නිගමනය
Piezoelectricity යනු සෝනාර් සිට ෆොනෝග්‍රැෆ් කාට්රිජ් දක්වා විවිධ යෙදුම්වල භාවිතා කර ඇති විස්මිත සංසිද්ධියකි. එය 1800 ගණන්වල මැද භාගයේ සිට අධ්‍යයනය කර ඇති අතර නවීන තාක්ෂණයේ දියුණුව සඳහා විශාල බලපෑමක් කිරීමට භාවිතා කර ඇත. මෙම බ්ලොග් සටහන මගින් piezoelectricity හි ඉතිහාසය සහ භාවිතයන් ගවේෂණය කර ඇති අතර, නවීන තාක්ෂණයේ වර්ධනයේ දී මෙම සංසිද්ධියෙහි වැදගත්කම ඉස්මතු කර ඇත. piezoelectricity ගැන වැඩි විස්තර දැනගැනීමට උනන්දුවක් දක්වන අය සඳහා, මෙම සටහන ඉතා හොඳ ආරම්භයක් වේ.
මම Joost Nusselder, Neaera හි නිර්මාතෘ සහ අන්තර්ගත අලෙවිකරුවෙක්, තාත්තා සහ මගේ ආශාවේ හදවතේ ඇති ගිටාරය සමඟ නව උපකරණ උත්සාහ කිරීමට කැමතියි, සහ මගේ කණ්ඩායම සමඟ එක්ව, මම 2020 සිට ගැඹුරු බ්ලොග් ලිපි නිර්මාණය කරමි. පටිගත කිරීම සහ ගිටාර් ඉඟි සමඟ විශ්වාසවන්ත පාඨකයන්ට උපකාර කිරීමට.
