Piezoelectricity jẹ agbara ti awọn ohun elo kan lati ṣe ina ina nigbati o ba wa labẹ aapọn ẹrọ ati idakeji. Ọrọ naa wa lati Giriki piezo ti o tumọ titẹ, ati ina. O ti kọkọ ṣe awari ni ọdun 1880, ṣugbọn imọran ti mọ fun igba pipẹ.
Apeere ti o mọ julọ ti piezoelectricity jẹ quartz, ṣugbọn ọpọlọpọ awọn ohun elo miiran tun ṣe afihan iṣẹlẹ yii. Lilo ti o wọpọ julọ ti piezoelectricity ni iṣelọpọ ti olutirasandi.
Ninu àpilẹkọ yii, Emi yoo jiroro kini piezoelectricity jẹ, bii o ṣe n ṣiṣẹ, ati diẹ ninu ọpọlọpọ awọn ohun elo ti o wulo ti iyalẹnu iyalẹnu yii.
Kini piezoelectricity?
Piezoelectricity jẹ agbara ti awọn ohun elo kan lati ṣe ina idiyele ina ni idahun si aapọn ẹrọ ti a lo. O jẹ ibaraenisepo eletiriki eletiriki laini laarin awọn ọna ẹrọ ati awọn ipinlẹ itanna ni awọn ohun elo kirisita pẹlu afọwọṣe inversion. Awọn ohun elo Piezoelectric le ṣee lo lati ṣe ina ina foliteji giga, awọn olupilẹṣẹ aago, awọn ẹrọ itanna, awọn microbalances, awọn nozzles ultrasonic wakọ, ati awọn apejọ opiti idojukọ ultrafine.
Awọn ohun elo Piezoelectric pẹlu awọn kirisita, awọn ohun elo amọ kan, ọrọ ti ibi bi egungun ati DNA, ati awọn ọlọjẹ. Nigbati a ba lo agbara kan si ohun elo piezoelectric, o ṣe agbejade idiyele ina. A le lo idiyele yii lati ṣe agbara awọn ẹrọ tabi ṣẹda foliteji kan.
Awọn ohun elo Piezoelectric ni a lo ni ọpọlọpọ awọn ohun elo, pẹlu:
• Ṣiṣejade ati wiwa ohun
• Piezoelectric inkjet titẹ sita
• Iran ti ga foliteji ina
• Aago Generators
• Awọn ẹrọ itanna
• Microbalances
• Wakọ ultrasonic nozzles
• Ultrafine fojusi opitika assemblies
• Awọn piki fun itanna ampilifaya gita
• Awọn okunfa fun awọn ilu itanna igbalode
• Ṣiṣejade awọn ina lati tan gaasi
• Sise ati alapapo awọn ẹrọ
• Ògùṣọ ati siga fẹẹrẹfẹ.
Kini itan-akọọlẹ ti piezoelectricity?
Piezoelectricity jẹ awari ni ọdun 1880 nipasẹ awọn onimọ-jinlẹ Faranse Jacques ati Pierre Curie. O jẹ idiyele ina ti o ṣajọpọ ni awọn ohun elo to lagbara, gẹgẹbi awọn kirisita, awọn ohun elo amọ ati nkan ti ibi, ni idahun si aapọn ẹrọ ti a lo. Ọrọ naa 'piezoelectricity' wa lati ọrọ Giriki 'piezein', ti o tumọ si 'pami' tabi 'tẹ', ati 'elektron', ti o tumọ si 'amber', orisun agbara ina atijọ.
Ipa piezoelectric awọn abajade lati ibaraenisepo elekitiromekaniki laini laarin ẹrọ ati awọn ipinlẹ itanna ti awọn ohun elo kirisita pẹlu imudara ipadasẹhin. O jẹ ilana iyipada, itumo awọn ohun elo ti n ṣafihan piezoelectricity tun ṣe afihan ipa piezoelectric yiyipada, eyiti o jẹ iran inu ti igara ẹrọ ti o waye lati aaye itanna ti a lo.
Imọ apapọ ti Curies ti pyroelectricity ati oye ti awọn ẹya ara gara ti o fun wa ni asọtẹlẹ ti pyroelectricity ati agbara lati ṣe asọtẹlẹ ihuwasi gara. Eyi ṣe afihan ni ipa awọn kirisita bii tourmaline, quartz, topaz, suga ireke ati iyọ Rochelle.
Awọn Curies lẹsẹkẹsẹ jẹrisi aye ti ipa ipa-ọna, ati tẹsiwaju lati gba ẹri pipo ti iyipada pipe ti awọn abuku elekitiro-elasto-mechanical ni awọn kirisita piezoelectric. Ni awọn ewadun, piezoelectricity duro iwariiri yàrá kan titi o fi di ohun elo pataki ni wiwa polonium ati radium nipasẹ Pierre ati Marie Curie.
Piezoelectricity ti ni ilokulo fun ọpọlọpọ awọn ohun elo ti o wulo, pẹlu iṣelọpọ ati wiwa ohun, titẹ inkjet piezoelectric, iran ti ina mọnamọna giga, awọn olupilẹṣẹ aago ati awọn ẹrọ itanna, microbalances, awọn nozzles ultrasonic wakọ, idojukọ ultrafine ti awọn apejọ opiti, ati awọn fọọmu naa ipilẹ awọn microscopes iwadii ọlọjẹ lati yanju awọn aworan ni iwọn awọn ọta.
Piezoelectricity tun wa awọn lilo lojoojumọ, gẹgẹbi awọn ina ina lati tan gaasi ni sise ati awọn ẹrọ alapapo, awọn ògùṣọ, awọn fẹẹrẹfẹ siga, ati ipa pyroelectric, nibiti ohun elo kan n ṣe agbejade agbara ina ni idahun si iyipada iwọn otutu.
Idagbasoke sonar lakoko Ogun Agbaye Mo rii lilo awọn kirisita piezoelectric ti o dagbasoke nipasẹ Awọn ile-iṣẹ Tẹlifoonu Bell. Eyi gba awọn ọmọ-ogun afẹfẹ Allied laaye lati kopa ninu awọn ikọlu ọpọ eniyan nipa lilo redio ọkọ ofurufu. Idagbasoke ti awọn ẹrọ piezoelectric ati awọn ohun elo ni Amẹrika tọju awọn ile-iṣẹ ni idagbasoke awọn ibẹrẹ akoko ogun ni aaye awọn iwulo, ni aabo awọn itọsi ere fun awọn ohun elo tuntun.
Japan ri awọn ohun elo titun ati idagbasoke ti ile-iṣẹ piezoelectric ti United States ati ni kiakia ni idagbasoke ti ara wọn. Wọn pin alaye ni kiakia ati idagbasoke barium titanate ati nigbamii awọn ohun elo titanate zirconate titanate pẹlu awọn ohun-ini pato fun awọn ohun elo pato.
Piezoelectricity ti de ọna pipẹ lati igba wiwa rẹ ni 1880, ati pe o ti lo ni ọpọlọpọ awọn ohun elo lojoojumọ. O tun ti lo lati ṣe awọn ilọsiwaju ninu iwadi awọn ohun elo, gẹgẹbi awọn ifasilẹ agbegbe akoko ultrasonic, eyiti o firanṣẹ pulse ultrasonic nipasẹ ohun elo kan lati wiwọn awọn iweyinpada ati awọn idaduro lati wa awọn abawọn inu irin simẹnti ati awọn ohun okuta, imudarasi aabo igbekalẹ.
Bawo ni Piezoelectricity Ṣiṣẹ
Ni apakan yii, Emi yoo ṣawari bi piezoelectricity ṣe n ṣiṣẹ. Emi yoo ma wo ikojọpọ idiyele ina mọnamọna ni awọn ohun to lagbara, ibaraenisepo elekitironika laini, ati ilana iyipada ti o jẹ lasan yii. Emi yoo tun jiroro lori itan-akọọlẹ ti piezoelectricity ati awọn ohun elo rẹ.
Ikojọpọ Gbigba agbara ina ni Awọn ohun elo
Piezoelectricity jẹ idiyele ina mọnamọna ti o ṣajọpọ ni awọn ohun elo to lagbara, gẹgẹbi awọn kirisita, awọn ohun elo amọ, ati nkan ti ibi bi egungun ati DNA. O jẹ idahun si aapọn ẹrọ ti a lo, ati pe orukọ rẹ wa lati awọn ọrọ Giriki “piezein” (fun pọ tabi tẹ) ati “ēlektron” (amber).
Ipa piezoelectric awọn abajade lati ibaraenisepo eletiriki eletiriki laini laarin awọn ọna ẹrọ ati awọn ipinlẹ itanna ni awọn ohun elo kirisita pẹlu imudara ipadasẹhin. O jẹ ilana iyipada, afipamo pe awọn ohun elo ti n ṣafihan piezoelectricity tun ṣe afihan ipa piezoelectric yiyipada, nibiti iran ti inu ti awọn abajade igara ẹrọ lati aaye itanna ti a lo. Awọn apẹẹrẹ ti awọn ohun elo ti o ṣe ipilẹṣẹ piezoelectricity wiwọn pẹlu awọn kirisita titanate zirconate asiwaju.
Awọn onimọ-jinlẹ Faranse Pierre ati Jacques Curie ṣe awari piezoelectricity ni ọdun 1880. O ti wa ni ilokulo fun ọpọlọpọ awọn ohun elo ti o wulo, pẹlu iṣelọpọ ati wiwa ohun, titẹ inkjet piezoelectric, iran ti ina mọnamọna giga giga, awọn olupilẹṣẹ aago, ati awọn ẹrọ itanna bi microbalances. ati ki o wakọ ultrasonic nozzles fun ultrafine fojusi ti opitika assemblies. O tun ṣe ipilẹ ti awọn microscopes iwadii ọlọjẹ, eyiti o le yanju awọn aworan ni iwọn awọn ọta. Piezoelectricity tun lo ninu awọn gbigba fun awọn gita ti itanna ti o pọ si, ati awọn okunfa fun awọn ilu itanna ode oni.
Piezoelectricity wa awọn lilo lojoojumọ ni titan awọn ina lati tan gaasi, ni sise ati awọn ẹrọ alapapo, awọn ògùṣọ, awọn fẹẹrẹfẹ siga, ati ipa pyroelectric, nibiti ohun elo kan n ṣe agbejade agbara ina ni idahun si iyipada iwọn otutu. Eyi ni iwadi nipasẹ Carl Linnaeus ati Franz Aepinus ni aarin ọdun 18th, ti o nfa lori imọ lati ọdọ René Haüy ati Antoine César Becquerel, ti o ṣe afihan ibatan laarin aapọn ẹrọ ati idiyele ina. Awọn adanwo safihan aipari.
Wiwo ti crystal piezo ni Curie compensator ni Ile ọnọ Hunterian ni Ilu Scotland jẹ ifihan ti ipa piezoelectric taara. Awọn arakunrin Pierre ati Jacques Curie darapọ mọ imọ wọn ti pyroelectricity pẹlu oye ti awọn ẹya gara ti o wa ni ipilẹ, eyiti o jẹ ki asọtẹlẹ ti pyroelectricity. Wọn ni anfani lati ṣe asọtẹlẹ ihuwasi gara ati ṣafihan ipa ninu awọn kirisita bii tourmaline, quartz, topaz, suga ireke, ati iyọ Rochelle. Sodium potasiomu tartrate tetrahydrate ati quartz tun ṣe afihan piezoelectricity. Disiki piezoelectric kan n ṣe agbekalẹ foliteji kan nigbati o bajẹ, ati pe iyipada ni apẹrẹ jẹ abumọ pupọ ninu iṣafihan Curies.
Wọn ni anfani lati ṣe asọtẹlẹ ipa piezoelectric converse, ati pe ipa ti o yipada ni mathematiki yọkuro nipasẹ Gabriel Lippmann ni ọdun 1881. Awọn Curies lẹsẹkẹsẹ jẹrisi aye ti ipa ibaraenisọrọ, o si tẹsiwaju lati gba ẹri pipo ti iyipada pipe ti elekitiro-elasto- darí deformations ni piezoelectric kirisita.
Fun awọn ewadun, piezoelectricity jẹ iwariiri yàrá, ṣugbọn o jẹ ohun elo pataki ni wiwa polonium ati radium nipasẹ Pierre ati Marie Curie. Iṣẹ wọn lati ṣawari ati ṣalaye awọn ẹya gara ti o ṣafihan piezoelectricity ti o pari ni atẹjade ti Woldemar Voigt's Lehrbuch der Kristallphysik (Iwe ti Crystal Physics), eyiti o ṣapejuwe awọn kilasi kirisita adayeba ti o lagbara ti piezoelectricity ati ni pataki asọye awọn iduro piezoelectric nipasẹ itupalẹ tensor. Eyi jẹ ohun elo ti o wulo ti awọn ẹrọ piezoelectric, ati sonar ti ni idagbasoke lakoko Ogun Agbaye I. Ni Faranse, Paul Langevin ati awọn alabaṣiṣẹpọ rẹ ṣe agbekalẹ aṣawari abẹ omi inu omi ultrasonic kan.
Oluwari je kan transducer ti a ṣe ti awọn kirisita kuotisi tinrin ni ifarabalẹ pọ si awọn awopọ irin, ati hydrophone lati ṣawari iwoyi ti o pada. Nipa gbigbejade giga igbohunsafẹfẹ pulse lati transducer ati wiwọn akoko ti o gba lati gbọ iwoyi ti awọn igbi ohun ti n ja kuro ni ohun kan, wọn ni anfani lati ṣe iṣiro ijinna si nkan naa. Wọn lo piezoelectricity lati jẹ ki sonar jẹ aṣeyọri, ati pe iṣẹ akanṣe naa ṣẹda idagbasoke nla ati iwulo ninu awọn ẹrọ piezoelectric. Ni awọn ọdun mẹwa, awọn ohun elo piezoelectric titun ati awọn ohun elo titun fun awọn ohun elo ti a ṣawari ati idagbasoke, ati awọn ẹrọ piezoelectric ri awọn ile ni orisirisi awọn aaye. Awọn katiriji phonograph seramiki ṣe apẹrẹ ẹrọ orin ni irọrun ati ṣe fun olowo poku ati awọn oṣere igbasilẹ deede ti o din owo lati ṣetọju ati rọrun lati kọ.
Idagbasoke ti awọn transducers ultrasonic laaye fun wiwọn irọrun ti iki ati elasticity ti awọn fifa ati awọn okele, ti o mu ki awọn ilọsiwaju nla ni iwadii awọn ohun elo.
Ibaṣepọ Electromechanical Linear
Piezoelectricity jẹ agbara ti awọn ohun elo kan lati ṣe ina idiyele ina nigbati o ba wa labẹ aapọn ẹrọ. Ọrọ naa wa lati awọn ọrọ Giriki πιέζειν (piezein) ti o tumọ si "lati fun pọ tabi tẹ" ati ἤλεκτρον (ēlektron) ti o tumọ si "amber", eyiti o jẹ orisun agbara ina atijọ.
Piezoelectricity jẹ awari ni ọdun 1880 nipasẹ awọn onimọ-jinlẹ Faranse Jacques ati Pierre Curie. O da lori ibaraenisepo eletiriki eletiriki laini laarin ẹrọ ati awọn ipinlẹ itanna ti awọn ohun elo kirisita pẹlu imudara ipadabọ. Ipa yii jẹ iyipada, afipamo pe awọn ohun elo ti n ṣafihan piezoelectricity tun ṣe afihan ipa piezoelectric yiyipada, nipa eyiti iran inu ti awọn abajade igara ẹrọ lati aaye itanna ti a lo. Awọn apẹẹrẹ ti awọn ohun elo ti o ṣe agbejade piezoelectricity wiwọn nigbati dibajẹ lati eto aimi wọn pẹlu awọn kirisita zirconate titanate asiwaju. Lọna miiran, awọn kirisita le yi iwọn aimi wọn pada nigbati aaye ina mọnamọna ita ti wa ni lilo, eyiti a mọ ni ipa piezoelectric onidakeji ati pe a lo ninu iṣelọpọ awọn igbi olutirasandi.
Piezoelectricity ti jẹ ilokulo fun ọpọlọpọ awọn ohun elo iwulo, gẹgẹbi:
• Ṣiṣejade ati wiwa ohun
• Piezoelectric inkjet titẹ sita
• Iran ti ga foliteji ina
• Aago monomono
• Awọn ẹrọ itanna
• Microbalances
• Wakọ ultrasonic nozzles
• Ultrafine fojusi opitika assemblies
• Fọọmu ipilẹ ti awọn microscopes iwadii ọlọjẹ lati yanju awọn aworan ni iwọn awọn ọta
• Pickups ni itanna ampilifaya gita
• Awọn okunfa ni awọn ilu itanna igbalode
• Ti o npese Sparks lati ignite gaasi ni sise ati alapapo awọn ẹrọ
• Ògùṣọ ati siga fẹẹrẹfẹ
Piezoelectricity tun wa awọn lilo lojoojumọ ni ipa pyroelectric, eyi ti o jẹ ohun elo ti o nmu agbara ina ni idahun si iyipada otutu. Eyi ni iwadi nipasẹ Carl Linnaeus ati Franz Aepinus ni aarin ọdun 18th, ti o nfa lori imọ lati ọdọ René Haüy ati Antoine César Becquerel, ti o ṣe afihan ibatan laarin aapọn ẹrọ ati idiyele ina. Sibẹsibẹ, awọn adanwo fihan pe ko ni ipa.
Wiwo kirisita piezo ni Curie compensator ni Ile ọnọ Hunterian ni Ilu Scotland jẹ ifihan ti ipa piezoelectric taara. O jẹ iṣẹ ti awọn arakunrin Pierre ati Jacques Curie ti o ṣawari ati ṣalaye awọn ẹya gara ti o ṣe afihan piezoelectricity, ti o pari ni atẹjade ti Woldemar Voigt's Lehrbuch der Kristallphysik (Iwe-ọrọ ti Crystal Physics). Eyi ṣapejuwe awọn kilasi kirisita adayeba ti o lagbara piezoelectricity ati pe o ṣe alaye lile ni awọn iwọn piezoelectric nipasẹ itupalẹ tensor, ti o yori si ohun elo ti o wulo ti awọn ẹrọ piezoelectric.
Sonar jẹ idagbasoke lakoko Ogun Agbaye I, nigbati Paul Langevin ti Faranse ati awọn alabaṣiṣẹpọ rẹ ṣe agbekalẹ aṣawari abẹ-omi kekere kan ultrasonic. Oluwari yii ni olutumọ ti a ṣe ti awọn kirisita kuotisi tinrin ni pẹkipẹki ti o fi ara mọ awọn awo irin, ati hydrophone kan lati ṣe awari iwoyi ti o pada lẹhin ti o njade pulse igbohunsafẹfẹ giga lati transducer. Nipa wiwọn akoko ti o gba lati gbọ iwoyi ti awọn igbi ohun ti n ja si nkan kan, wọn ni anfani lati ṣe iṣiro ijinna ohun naa, ni lilo piezoelectricity. Aṣeyọri ti iṣẹ akanṣe yii ṣẹda idagbasoke nla ati iwulo ninu awọn ẹrọ piezoelectric ni awọn ewadun, pẹlu awọn ohun elo piezoelectric tuntun ati awọn ohun elo tuntun fun awọn ohun elo wọnyi ti n ṣawari ati idagbasoke. Awọn ẹrọ Piezoelectric ri awọn ile ni ọpọlọpọ awọn aaye, gẹgẹbi awọn katiriji phonograph seramiki, eyiti o jẹ ki apẹrẹ ẹrọ orin rọrun ati ṣe fun awọn ẹrọ orin ti o din owo ati deede diẹ sii, ati din owo ati rọrun lati kọ ati ṣetọju.
Idagbasoke ti awọn transducers ultrasonic laaye fun wiwọn irọrun ti iki ati elasticity ti awọn fifa ati awọn okele, ti o mu ki awọn ilọsiwaju nla ni iwadii awọn ohun elo. Ultrasonic akoko ašẹ reflectometers fi ohun ultrasonic polusi sinu kan ohun elo ati ki o wiwọn awọn iweyinpada ati discontinuities lati wa awọn abawọn inu simẹnti irin ati okuta ohun, imudarasi igbekale aabo. Lẹhin Ogun Agbaye Keji, awọn ẹgbẹ iwadii ominira ni Amẹrika, Russia, ati Japan ṣe awari kilasi tuntun ti awọn ohun elo sintetiki ti a pe ni ferroelectrics, eyiti o ṣe afihan awọn iwọn piezoelectric ni ọpọlọpọ igba ti o ga ju awọn ohun elo adayeba lọ. Eyi yori si iwadi ti o lagbara lati ṣe idagbasoke barium titanate, ati nigbamii asiwaju zirconate titanate, awọn ohun elo pẹlu awọn ohun-ini pato fun awọn ohun elo pato.
Apeere pataki ti lilo awọn kirisita piezoelectric jẹ idagbasoke nipasẹ Awọn ile-iṣẹ Tẹlifoonu Bell lẹhin Ogun Agbaye II. Frederick R. Lack, ti n ṣiṣẹ ni ẹka ẹrọ imọ-ẹrọ tẹlifoonu,
Ilana iparọ
Piezoelectricity jẹ idiyele ina mọnamọna ti o ṣajọpọ ni awọn ohun elo to lagbara, gẹgẹbi awọn kirisita, awọn ohun elo amọ, ati nkan ti ibi bi egungun ati DNA. O jẹ idahun ti awọn ohun elo wọnyi si aapọn ẹrọ ti a lo. Ọrọ naa 'piezoelectricity' wa lati awọn ọrọ Giriki 'piezein' ti o tumọ si 'pami' tabi 'tẹ' ati 'ēlektron' ti o tumọ si 'amber', orisun agbara ina atijọ.
Ipa piezoelectric awọn abajade lati ibaraenisepo elekitiromekaniki laini laarin ẹrọ ati awọn ipinlẹ itanna ti awọn ohun elo kirisita pẹlu imudara ipadasẹhin. O jẹ ilana iyipada, itumo awọn ohun elo ti n ṣafihan piezoelectricity tun ṣe afihan ipa piezoelectric yiyipada, eyiti o jẹ iran inu ti igara ẹrọ ti o waye lati aaye itanna ti a lo. Awọn apẹẹrẹ ti awọn ohun elo ti o ṣe ipilẹṣẹ piezoelectricity wiwọn pẹlu awọn kirisita titanate zirconate asiwaju. Nigbati eto aimi ti awọn kirisita wọnyi ba jẹ dibajẹ, wọn pada si iwọn atilẹba wọn, ati ni ọna miiran, nigbati a ba lo aaye ina mọnamọna ita, wọn yi iwọn aimi wọn pada, ti n ṣe awọn igbi olutirasandi.
Awọn onimọ-jinlẹ Faranse Jacques ati Pierre Curie ṣe awari piezoelectricity ni ọdun 1880. O ti wa ni ilokulo fun ọpọlọpọ awọn ohun elo ti o wulo, pẹlu iṣelọpọ ati wiwa ohun, titẹ titẹ inkjet piezoelectric, iran ti ina mọnamọna giga, awọn olupilẹṣẹ aago, awọn ẹrọ itanna, awọn microbalances, wakọ ultrasonic nozzles, ati ultrafine fojusi opitika assemblies. O tun ṣe ipilẹ fun wiwa awọn microscopes iwadii, eyiti o le yanju awọn aworan ni iwọn awọn ọta. Piezoelectricity tun jẹ lilo ninu awọn gbigba fun awọn gita itanna ti itanna ati awọn okunfa fun awọn ilu itanna ode oni.
Piezoelectricity tun wa awọn lilo lojoojumọ, gẹgẹbi ṣiṣẹda awọn ina lati tan gaasi ni sise ati awọn ẹrọ alapapo, awọn ògùṣọ, awọn fẹẹrẹfẹ siga, ati diẹ sii. Ipa pyroelectric, ninu eyiti ohun elo kan n ṣe agbejade agbara ina ni idahun si iyipada iwọn otutu, ti ṣe iwadi nipasẹ Carl Linnaeus, Franz Aepinus, ati René Haüy ni aarin-ọdun 18th, yiya lori imọ ti amber. Antoine César Becquerel ṣe afihan ibatan kan laarin aapọn ẹrọ ati idiyele ina, ṣugbọn awọn adanwo fihan pe ko pari.
Awọn alejo si Ile ọnọ Hunterian ni Glasgow le wo Piezo Crystal Curie Compensator, ifihan ti ipa piezoelectric taara nipasẹ awọn arakunrin Pierre ati Jacques Curie. Pipọpọ imọ wọn ti pyroelectricity pẹlu oye ti awọn ẹya ti o wa ni ipilẹ ti o jẹ ki asọtẹlẹ ti pyroelectricity ati agbara lati ṣe asọtẹlẹ ihuwasi gara. Eyi ṣe afihan pẹlu ipa awọn kirisita bii tourmaline, quartz, topaz, suga ireke, ati iyọ Rochelle. Sodium ati potasiomu tartrate tetrahydrate ati quartz tun ṣe afihan piezoelectricity, ati pe disiki piezoelectric kan ni a lo lati ṣe ina foliteji nigbati o bajẹ. Yi iyipada ni apẹrẹ jẹ abumọ pupọ nipasẹ awọn Curies lati ṣe asọtẹlẹ ipa piezoelectric converse. Ipa ifọrọwerọ naa ni mathematiki yọkuro lati awọn ipilẹ thermodynamic ipilẹ nipasẹ Gabriel Lippmann ni ọdun 1881.
Awọn Curies lẹsẹkẹsẹ jẹrisi aye ti ipa ipa-ọna, ati tẹsiwaju lati gba ẹri pipo ti iyipada pipe ti awọn abuku elekitiro-elasto-mechanical ni awọn kirisita piezoelectric. Fun awọn ewadun, piezoelectricity jẹ iwariiri yàrá, ṣugbọn o jẹ ohun elo pataki ni wiwa polonium ati radium nipasẹ Pierre ati Marie Curie. Iṣẹ wọn lati ṣawari ati ṣalaye awọn ẹya gara ti o ṣe afihan piezoelectricity ti o pari ni atẹjade ti Woldemar Voigt's Lehrbuch der Kristallphysik (Iwe-ọrọ ti Crystal Physics). Eyi ṣapejuwe awọn kilasi kirisita ti ara ti o lagbara piezoelectricity ati pe o ni itọlẹ ni lile awọn iwọn piezoelectric nipa lilo itupalẹ tensor.
Ohun elo ti o wulo ti awọn ẹrọ piezoelectric, gẹgẹbi sonar, ni idagbasoke lakoko Ogun Agbaye I. Ni Faranse, Paul Langevin ati awọn alabaṣiṣẹpọ rẹ ṣe agbekalẹ aṣawari submarine ultrasonic kan. Oluwari yii ni transducer ti a ṣe ti awọn kirisita kuotisi tinrin ni pẹkipẹki ti a fi sinu awọn awo irin, ati hydrophone kan lati rii iwoyi ti o pada. Nipa jijade pulse igbohunsafẹfẹ giga lati transducer ati wiwọn akoko ti o gba lati gbọ iwoyi ti awọn igbi ohun ti n ja kuro ni ohun kan, wọn ni anfani lati ṣe iṣiro ijinna ohun naa. Wọn lo piezoelectricity lati jẹ ki sonar yii ṣaṣeyọri. Ise agbese yii ṣẹda idagbasoke nla ati iwulo ninu awọn ẹrọ piezoelectric, ati ni awọn ọdun mẹwa awọn ohun elo piezoelectric tuntun ati awọn ohun elo tuntun fun awọn ohun elo wọnyi ni a ṣawari ati idagbasoke. Piezoelectric awọn ẹrọ
Kini o fa Piezoelectricity?
Ni apakan yii, Emi yoo ṣawari awọn orisun ti piezoelectricity ati awọn ohun elo ti o ṣe afihan lasan yii. Emi yoo ma wo ọrọ Giriki 'piezein', orisun atijọ ti idiyele ina, ati ipa pyroelectricity. Emi yoo tun jiroro lori awọn awari ti Pierre ati Jacques Curie ati idagbasoke awọn ẹrọ piezoelectric ni ọrundun 20th.
Ọrọ Giriki Piezein
Piezoelectricity jẹ ikojọpọ ti idiyele ina ni awọn ohun elo to lagbara, gẹgẹbi awọn kirisita, awọn ohun elo amọ, ati nkan ti ibi bi egungun ati DNA. O ṣẹlẹ nipasẹ idahun ti awọn ohun elo wọnyi si aapọn ẹrọ ti a lo. Ọrọ piezoelectricity wa lati ọrọ Giriki "piezein", ti o tumọ si "lati fun pọ tabi tẹ", ati "ēlektron", ti o tumọ si "amber", orisun agbara ina atijọ.
Ipa piezoelectric awọn abajade lati ibaraenisepo elekitiromekaniki laini laarin ẹrọ ati awọn ipinlẹ itanna ti awọn ohun elo kirisita pẹlu imudara ipadasẹhin. O jẹ ilana iyipada, afipamo pe awọn ohun elo ti n ṣafihan piezoelectricity tun ṣe afihan ipa piezoelectric yiyipada, eyiti o jẹ iran inu ti igara ẹrọ ti o waye lati aaye itanna ti a lo. Fun apẹẹrẹ, asiwaju zirconate titanate kirisita ṣe ina piezoelectricity wiwọn nigbati eto aimi wọn ba jẹ ibajẹ lati iwọn atilẹba rẹ. Lọna miiran, awọn kirisita le yi iwọn aimi wọn pada nigbati a ba lo aaye ina mọnamọna ita, eyiti a mọ ni ipa piezoelectric onidakeji ati pe o jẹ iṣelọpọ ti awọn igbi olutirasandi.
Awọn onimọ-jinlẹ Faranse Jacques ati Pierre Curie ṣe awari piezoelectricity ni 1880. A ti lo ipa piezoelectric fun ọpọlọpọ awọn ohun elo ti o wulo, pẹlu iṣelọpọ ati wiwa ohun, titẹ inkjet piezoelectric, iran ti ina mọnamọna giga giga, awọn olupilẹṣẹ aago, ati awọn ẹrọ itanna bi microbalances. , wakọ ultrasonic nozzles, ati ultrafine fojusi opitika assemblies. O tun ṣe ipilẹ ti awọn microscopes iwadii ọlọjẹ, eyiti o le yanju awọn aworan ni iwọn awọn ọta. Piezoelectricity tun jẹ lilo ninu awọn gbigba fun awọn gita itanna ti itanna ati awọn okunfa fun awọn ilu itanna ode oni.
Piezoelectricity wa awọn lilo lojoojumọ, gẹgẹbi ṣiṣẹda awọn ina lati tan gaasi ni sise ati awọn ẹrọ alapapo, awọn ògùṣọ, awọn fẹẹrẹfẹ siga, ati diẹ sii. Ipa pyroelectric, eyiti o jẹ iran agbara ina mọnamọna ni idahun si iyipada iwọn otutu, Carl Linnaeus ati Franz Aepinus ṣe iwadi ni aarin ọdun 18th, ti o fa lori imọ ti René Haüy ati Antoine César Becquerel, ẹniti o ṣe afihan ibatan laarin darí wahala ati ina idiyele. Awọn adanwo safihan aipari.
Ni ile musiọmu ni Ilu Scotland, awọn alejo le wo piezo crystal Curie compensator, ifihan ti ipa piezoelectric taara nipasẹ awọn arakunrin Pierre ati Jacques Curie. Pipọpọ imọ wọn ti pyroelectricity pẹlu oye ti awọn ẹya gara ti o wa ni ipilẹ jẹ ki asọtẹlẹ ti pyroelectricity ati agbara lati ṣe asọtẹlẹ ihuwasi gara. Eyi jẹ afihan nipasẹ ipa awọn kirisita bi tourmaline, quartz, topaz, suga ireke, ati iyọ Rochelle. Sodium potasiomu tartrate tetrahydrate ati quartz lati iyọ Rochelle ṣe afihan piezoelectricity, ati disiki piezoelectric kan n ṣe agbekalẹ foliteji nigbati o bajẹ. Yi iyipada ninu apẹrẹ jẹ abumọ pupọ ninu iṣafihan Curies.
Awọn Curies tẹsiwaju lati gba ẹri pipo ti iyipada pipe ti awọn abuku elekitiro-elasto-mechanical ni awọn kirisita piezoelectric. Fun awọn ewadun, piezoelectricity jẹ iwariiri yàrá kan titi ti o fi di ohun elo pataki ni wiwa polonium ati radium nipasẹ Pierre ati Marie Curie. Iṣẹ wọn lati ṣawari ati ṣalaye awọn ẹya gara ti o ṣe afihan piezoelectricity ti o pari ni atẹjade ti Woldemar Voigt's Lehrbuch der Kristallphysik (Iwe-ọrọ ti Crystal Physics). Eyi ṣapejuwe awọn kilasi kirisita ti ara ti o lagbara piezoelectricity ati ni pataki titumọ awọn iduro piezoelectric nipasẹ itupalẹ tensor.
Ohun elo ti o wulo ti piezoelectricity yori si idagbasoke sonar lakoko Ogun Agbaye I. Ni Faranse, Paul Langevin ati awọn alabaṣiṣẹpọ rẹ ṣe agbekalẹ aṣawari submarine ultrasonic kan. Oluwari naa ni transducer ti a ṣe ti awọn kirisita quartz tinrin ni pẹkipẹki ti a fi si awọn awo irin, ti a pe ni hydrophone, lati ṣe awari iwoyi ti o pada lẹhin ti o njade pulse igbohunsafẹfẹ giga. Oluyipada naa ṣe iwọn akoko ti o gba lati gbọ iwoyi ti awọn igbi ohun ti n ja kuro ni ohun kan lati ṣe iṣiro ijinna ohun naa. Lilo piezoelectricity ni sonar jẹ aṣeyọri, ati pe iṣẹ akanṣe naa ṣẹda idagbasoke ti o lagbara ati iwulo ninu awọn ẹrọ piezoelectric fun awọn ewadun.
Awọn ohun elo piezoelectric titun ati awọn ohun elo titun fun awọn ohun elo wọnyi ni a ṣawari ati idagbasoke, ati awọn ẹrọ piezoelectric ri awọn ile ni ọpọlọpọ awọn aaye, gẹgẹbi awọn katiriji phonograph seramiki, eyiti o jẹ ki o rọrun ẹrọ orin ati ti o ṣe fun din owo, awọn ẹrọ orin igbasilẹ deede ti o din owo lati ṣetọju ati rọrun. lati kọ. Awọn idagbasoke
Atijọ Orisun ti Electric idiyele
Piezoelectricity jẹ idiyele ina mọnamọna ti o ṣajọpọ ni awọn ohun elo to lagbara, gẹgẹbi awọn kirisita, awọn ohun elo amọ, ati nkan ti ibi bi egungun ati DNA. O ṣẹlẹ nipasẹ idahun ti ohun elo si aapọn ẹrọ ti a lo. Ọrọ naa 'piezoelectricity' wa lati ọrọ Giriki 'piezein', ti o tumọ si 'lati fun pọ tabi tẹ', ati ọrọ 'elektron', ti o tumọ si 'amber', orisun agbara ina atijọ.
Ipa piezoelectric awọn abajade lati ibaraenisepo elekitiromekaniki laini laarin ẹrọ ati awọn ipinlẹ itanna ti awọn ohun elo kirisita pẹlu imudara ipadasẹhin. O jẹ ilana iyipada, afipamo pe awọn ohun elo ti n ṣafihan piezoelectricity tun ṣe afihan ipa piezoelectric yiyipada, eyiti o jẹ iran inu ti igara ẹrọ ti o waye lati aaye itanna ti a lo. Fun apẹẹrẹ, asiwaju zirconate titanate kirisita ṣe ina piezoelectricity wiwọn nigbati eto aimi wọn ba jẹ ibajẹ lati iwọn atilẹba rẹ. Ni idakeji, nigba ti a ba lo aaye ina mọnamọna ita, awọn kirisita yi iyipada aimi wọn pada ni ipa piezoelectric onidakeji, ṣiṣe awọn igbi olutirasandi.
Ipa piezoelectric ni a ṣe awari ni ọdun 1880 nipasẹ awọn onimọ-jinlẹ Faranse Jacques ati Pierre Curie. O jẹ ilokulo fun ọpọlọpọ awọn ohun elo ti o wulo, pẹlu iṣelọpọ ati wiwa ohun, titẹ inkjet piezoelectric, iran ti ina mọnamọna giga giga, awọn olupilẹṣẹ aago, ati awọn ẹrọ itanna bii microbalances ati wakọ awọn nozzles ultrasonic fun idojukọ ultrafine ti awọn apejọ opiti. O tun ṣe ipilẹ fun wiwa awọn microscopes iwadii, eyiti a lo lati yanju awọn aworan lori iwọn awọn ọta. Piezoelectricity tun jẹ lilo ninu awọn gbigba fun awọn gita itanna ti itanna ati awọn okunfa fun awọn ilu itanna ode oni.
Piezoelectricity wa awọn lilo lojoojumọ ni titan ina lati tan gaasi ni sise ati awọn ohun elo alapapo, awọn ògùṣọ, awọn ina siga, ati diẹ sii. Ipa pyroelectric, eyiti o jẹ iṣelọpọ agbara ina mọnamọna ni idahun si iyipada iwọn otutu, Carl Linnaeus ati Franz Aepinus ṣe iwadi ni aarin-ọdun 18th, ti o fa lori imọ ti René Haüy ati Antoine César Becquerel ti o ṣe afihan ibatan laarin ẹrọ. wahala ati ina idiyele. Sibẹsibẹ, awọn adanwo wọn fihan pe ko ni ipa.
Wiwo ti kristali piezo kan ati isanpada Curie ni Ile ọnọ Hunterian ni Ilu Scotland ṣe afihan ipa piezoelectric taara. O jẹ iṣẹ ti awọn arakunrin Pierre ati Jacques Curie ti o ṣawari ati ṣalaye awọn ẹya gara ti o ṣe afihan piezoelectricity, ti o pari ni atẹjade ti Woldemar Voigt's Lehrbuch der Kristallphysik (Iwe-ọrọ ti Crystal Physics). Eyi ṣapejuwe awọn kilasi kirisita adayeba ti o lagbara piezoelectricity ati asọye ni pataki awọn iwọn piezoelectric nipasẹ itupalẹ tensor, gbigba fun ohun elo ti o wulo ti awọn ẹrọ piezoelectric.
Sonar ti ni idagbasoke lakoko Ogun Agbaye I nipasẹ Paul Langevin ti Faranse ati awọn alabaṣiṣẹpọ rẹ, ti o ṣe aṣawakiri submarine ultrasonic kan. Oluwari naa ni transducer ti a ṣe ti awọn kirisita kuotisi tinrin ni pẹkipẹki ti a fi sinu awọn awo irin, ati hydrophone kan lati rii iwoyi ti o pada. Nipa jijade pulse igbohunsafẹfẹ giga lati transducer ati wiwọn akoko ti o gba lati gbọ iwoyi ti awọn igbi ohun ti n ja kuro ni ohun kan, wọn ni anfani lati ṣe iṣiro ijinna si ohun naa. Wọn lo piezoelectricity lati jẹ ki sonar yii ṣaṣeyọri. Ise agbese na ṣẹda idagbasoke nla ati iwulo ninu awọn ẹrọ piezoelectric fun awọn ewadun.
Piroelectricity
Piezoelectricity jẹ agbara ti awọn ohun elo kan lati ṣajọpọ idiyele ina ni idahun si aapọn ẹrọ ti a lo. O jẹ ibaraenisepo elekitiromekaniki laini laarin ẹrọ ẹrọ ati awọn ipinlẹ itanna ti awọn ohun elo kirisita pẹlu afọwọṣe inversion. Ọrọ naa "piezoelectricity" wa lati ọrọ Giriki "piezein", eyi ti o tumọ si "lati fun pọ tabi tẹ", ati ọrọ Giriki "ēlektron", ti o tumọ si "amber", orisun orisun agbara ina.
Ipa piezoelectric ti ṣe awari nipasẹ awọn onimọ-jinlẹ Faranse Jacques ati Pierre Curie ni 1880. O jẹ ilana iyipada, ti o tumọ si pe awọn ohun elo ti o nfihan ipa piezoelectric tun ṣe afihan ipa piezoelectric ti o yipada, eyiti o jẹ iran ti inu ti igara ẹrọ ti o waye lati aaye itanna ti a lo. Awọn apẹẹrẹ ti awọn ohun elo ti o ṣe ipilẹṣẹ piezoelectricity wiwọn pẹlu awọn kirisita titanate zirconate asiwaju. Nigba ti eto aimi ba bajẹ, yoo pada si iwọn atilẹba rẹ. Ni idakeji, nigba ti a ba lo aaye ina mọnamọna ita, ipa piezoelectric onidakeji ti wa ni iṣelọpọ, ti o mujade ni iṣelọpọ ti awọn igbi olutirasandi.
Ipa piezoelectric ti wa ni ilokulo fun ọpọlọpọ awọn ohun elo ti o wulo, pẹlu iṣelọpọ ati wiwa ohun, titẹ inkjet piezoelectric, iran ti ina mọnamọna giga giga, awọn olupilẹṣẹ aago, ati awọn ẹrọ itanna bii microbalances, wakọ awọn nozzles ultrasonic, ati awọn apejọ opiti idojukọ ultrafine. O tun jẹ ipilẹ fun wiwa awọn microscopes iwadii, eyiti a lo lati yanju awọn aworan lori iwọn awọn ọta. Piezoelectricity tun lo ninu awọn gbigba fun awọn gita ti itanna ti o pọ si, ati awọn okunfa fun awọn ilu itanna ode oni.
Piezoelectricity wa awọn lilo lojoojumọ, gẹgẹbi ṣiṣẹda awọn ina lati tan gaasi ni sise ati awọn ẹrọ alapapo, awọn ògùṣọ, awọn fẹẹrẹfẹ siga, ati diẹ sii. Ipa pyroelectric, eyiti o jẹ iṣelọpọ agbara ina ni idahun si iyipada iwọn otutu, Carl Linnaeus ati Franz Aepinus ṣe iwadi ni aarin ọdun 18th, ti o fa lori imọ ti René Haüy ati Antoine César Becquerel, ti o ti ṣe afihan ibatan kan. laarin darí wahala ati ina idiyele. Sibẹsibẹ, awọn adanwo fihan pe ko ni ipa.
Wiwo ti crystal piezo ni Curie Compensator Museum ni Scotland jẹ ifihan ti ipa piezoelectric taara. Awọn arakunrin Pierre ati Jacques Curie ṣe idapo imọ wọn ti pyroelectricity ati oye wọn ti awọn ẹya ile gara lati fun oye ti pyroelectricity ati lati ṣe asọtẹlẹ ihuwasi gara. Eyi ṣe afihan ni ipa awọn kirisita bii tourmaline, quartz, topaz, suga ireke, ati iyọ Rochelle. Sodium potasiomu tartrate tetrahydrate ati quartz ni a rii lati ṣe afihan piezoelectricity, ati pe disiki piezoelectric kan ni a lo lati ṣe ina foliteji nigbati o bajẹ. Eyi jẹ abumọ pupọ nipasẹ awọn Curies lati ṣe asọtẹlẹ ipa piezoelectric converse. Ipa ifọrọwerọ naa jẹ iyọkuro ni mathematiki nipasẹ awọn ipilẹ thermodynamic ipilẹ nipasẹ Gabriel Lippmann ni ọdun 1881.
Awọn Curies lẹsẹkẹsẹ jẹrisi aye ti ipa ipa-ọna, ati tẹsiwaju lati gba ẹri pipo ti iyipada pipe ti awọn abuku elekitiro-elasto-mechanical ni awọn kirisita piezoelectric. Ni awọn ewadun ti o tẹle, piezoelectricity jẹ iwariiri yàrá kan titi o fi di ohun elo pataki ni wiwa polonium ati radium nipasẹ Pierre ati Marie Curie. Iṣẹ wọn lati ṣawari ati ṣalaye awọn ẹya gara ti o ṣe afihan piezoelectricity ti o pari ni atẹjade ti Woldemar Voigt's Lehrbuch der Kristallphysik (Iwe-ọrọ ti Crystal Physics).
Idagbasoke sonar jẹ aṣeyọri, ati pe iṣẹ akanṣe naa ṣẹda idagbasoke nla ati iwulo ninu awọn ẹrọ piezoelectric. Ni awọn ọdun ti o tẹle, awọn ohun elo piezoelectric titun ati awọn ohun elo titun fun awọn ohun elo wọnyi ni a ṣawari ati idagbasoke. Awọn ẹrọ Piezoelectric ri awọn ile ni ọpọlọpọ awọn aaye, gẹgẹbi awọn katiriji phonograph seramiki, eyiti o jẹ ki apẹrẹ ẹrọ orin jẹ irọrun ati ṣe fun din owo, awọn oṣere igbasilẹ deede diẹ sii ti o din owo lati ṣetọju ati rọrun lati kọ. Awọn idagbasoke ti ultrasonic transducers laaye fun awọn rorun wiwọn ti iki ati elasticity ti fifa ati okele, Abajade ni tobi mura lati ni awọn ohun elo iwadi. Ultrasonic akoko ašẹ reflectometers fi ohun ultrasonic polusi sinu kan ohun elo ati ki o wiwọn awọn iweyinpada ati discontinuities lati wa awọn abawọn inu simẹnti irin ati okuta ohun, imudarasi igbekale aabo.
Lẹhin Ogun Agbaye Keji, awọn ẹgbẹ iwadii ominira ni Amẹrika, Russia, ati Japan ṣe awari kilasi tuntun ti awọn ohun elo sintetiki ti a pe ni ferroelectrics, eyiti o ṣe afihan awọn iduro piezoelectric ti o jẹ
Awọn ohun elo Piezoelectric
Ni apakan yii, Emi yoo jiroro lori awọn ohun elo ti o ṣafihan ipa piezoelectric, eyiti o jẹ agbara ti awọn ohun elo kan lati ṣajọpọ idiyele ina ni idahun si aapọn ẹrọ ti a lo. Emi yoo ma wo awọn kirisita, awọn ohun elo amọ, ọrọ ti ibi, egungun, DNA ati awọn ọlọjẹ, ati bii gbogbo wọn ṣe dahun si ipa piezoelectric.
kirisita
Piezoelectricity jẹ agbara ti awọn ohun elo kan lati ṣajọpọ idiyele ina ni idahun si aapọn ẹrọ ti a lo. Ọrọ piezoelectricity wa lati awọn ọrọ Giriki πιέζειν (piezein) ti o tumọ si 'squeeze' tabi 'tẹ' ati ἤλεκτρον (ēlektron) ti o tumọ si 'amber', orisun agbara ina atijọ. Awọn ohun elo Piezoelectric pẹlu awọn kirisita, awọn ohun elo amọ, ọrọ ti ibi, egungun, DNA, ati awọn ọlọjẹ.
Piezoelectricity jẹ ibaraenisepo eletiriki eletiriki laini laarin awọn ọna ẹrọ ati awọn ipinlẹ itanna ni awọn ohun elo kirisita pẹlu imudara ipadasẹhin. Ipa yii jẹ iyipada, itumo awọn ohun elo ti n ṣafihan piezoelectricity tun ṣe afihan ipa piezoelectric yiyipada, eyiti o jẹ iran inu ti igara ẹrọ ti o waye lati aaye itanna ti a lo. Awọn apẹẹrẹ ti awọn ohun elo ti o ṣe agbejade piezoelectricity wiwọn pẹlu awọn kirisita titanate zirconate asiwaju, eyiti o le jẹ dibajẹ si iwọn atilẹba wọn tabi ni idakeji, yi iwọn aimi wọn pada nigbati aaye ina ita ti lo. Eyi ni a mọ bi ipa piezoelectric onidakeji, ati pe a lo lati gbe awọn igbi olutirasandi jade.
Awọn onimọ-jinlẹ Faranse Jacques ati Pierre Curie ṣe awari piezoelectricity ni 1880. A ti lo ipa piezoelectric fun ọpọlọpọ awọn ohun elo ti o wulo, pẹlu iṣelọpọ ati wiwa ohun, titẹ inkjet piezoelectric, iran ti ina mọnamọna giga giga, awọn olupilẹṣẹ aago, ati awọn ẹrọ itanna bii bi microbalances, wakọ ultrasonic nozzles, ati ultrafine fojusi opitika assemblies. O tun ṣe ipilẹ fun wiwa awọn microscopes iwadii, eyiti a lo lati yanju awọn aworan lori iwọn awọn ọta. Piezoelectric pickups ti wa ni tun lo ninu itanna ampilifaya gita ati okunfa ni igbalode ilu ti n lu itanna.
Piezoelectricity wa awọn lilo lojoojumọ ni ṣiṣẹda awọn ina lati tan gaasi ni sise ati awọn ohun elo alapapo, bakannaa ninu awọn ina ina ati awọn ina siga. Ipa pyroelectric, eyiti o jẹ iran agbara ina ni idahun si iyipada iwọn otutu, Carl Linnaeus ati Franz Aepinus ṣe iwadi ni aarin ọdun 18th, ti o fa lori imọ lati ọdọ René Haüy ati Antoine César Becquerel, ẹniti o ṣe afihan ibatan kan laarin ẹrọ. wahala ati ina idiyele. Awọn idanwo lati fi mule imọran yii ko ni ipari.
Wiwo ti kristali piezo ni Curie compensator ni Ile ọnọ Hunterian ni Ilu Scotland jẹ ifihan ti ipa piezoelectric taara. Awọn arakunrin Pierre ati Jacques Curie ṣe idapo imọ wọn ti pyroelectricity pẹlu oye ti awọn ẹya gara ti o wa ni ipilẹ lati jẹ ki asọtẹlẹ ti pyroelectricity. Wọn ni anfani lati ṣe asọtẹlẹ ihuwasi gara ati ṣafihan ipa ninu awọn kirisita bii tourmaline, quartz, topaz, suga ireke, ati iyọ Rochelle. Sodium potasiomu tartrate tetrahydrate ati quartz tun ṣe afihan piezoelectricity. Disiki piezoelectric n ṣe agbejade foliteji nigbati o bajẹ; iyipada ninu apẹrẹ jẹ abumọ pupọ ni ifihan Curies.
Wọn tun ni anfani lati ṣe asọtẹlẹ ipa piezoelectric converse ati ni mathematiki yọkuro awọn ipilẹ thermodynamic ipilẹ lẹhin rẹ. Gabriel Lippmann ṣe eyi ni ọdun 1881. Awọn Curies lẹsẹkẹsẹ jẹrisi aye ti ipa converse, o si tẹsiwaju lati gba ẹri pipo ti iyipada pipe ti awọn abuku elekitiro-elasto-mechanical ni awọn kirisita piezoelectric.
Fun awọn ewadun, piezoelectricity jẹ iwariiri yàrá, ṣugbọn o jẹ ohun elo pataki ni wiwa polonium ati radium nipasẹ Pierre ati Marie Curie. Iṣẹ wọn lati ṣawari ati ṣalaye awọn ẹya gara ti o ṣe afihan piezoelectricity ti o pari ni atẹjade ti Woldemar Voigt's Lehrbuch der Kristallphysik (Textbook of Crystal Physics), eyiti o ṣapejuwe awọn kilasi kirisita adayeba ti o lagbara ti piezoelectricity ati ni pataki asọye awọn iduro piezoelectric nipa lilo itupalẹ tensor.
Ohun elo ti o wulo ti awọn ẹrọ piezoelectric ni sonar ni idagbasoke lakoko Ogun Agbaye I. Ni Faranse, Paul Langevin ati awọn alabaṣiṣẹpọ rẹ ṣe agbekalẹ aṣawari submarine ultrasonic kan. Oluwari yii ni transducer ti a ṣe ti awọn kirisita quartz tinrin ni pẹkipẹki ti a fi sinu awọn awo irin, ti a pe ni hydrophone, lati ṣe awari iwoyi ti o pada lẹhin ti o njade pulse igbohunsafẹfẹ giga. Nipa wiwọn akoko ti o gba lati gbọ iwoyi ti awọn igbi ohun ti n ja kuro ni ohun kan, wọn ni anfani lati ṣe iṣiro ijinna si ohun naa. Lilo piezoelectricity ni sonar jẹ aṣeyọri, ati pe iṣẹ akanṣe naa ṣẹda idagbasoke ti o lagbara ati iwulo ninu awọn ẹrọ piezoelectric ni awọn ewadun.
amọ
Awọn ohun elo Piezoelectric jẹ awọn ipilẹ ti o ṣajọpọ idiyele ina ni idahun si aapọn ẹrọ ti a lo. Piezoelectricity wa lati awọn ọrọ Giriki πιέζειν (piezein) ti o tumọ si 'fun pọ' tabi 'tẹ' ati ἤλεκτρον (ēlektron) ti o tumọ si 'amber', orisun igba atijọ ti idiyele ina. Awọn ohun elo Piezoelectric ni a lo ni awọn oriṣiriṣi awọn ohun elo, pẹlu iṣelọpọ ati wiwa ohun, titẹ inkjet piezoelectric, ati iran ti ina mọnamọna giga.
Awọn ohun elo Piezoelectric wa ni awọn kirisita, awọn ohun elo amọ, ọrọ ti ibi, egungun, DNA, ati awọn ọlọjẹ. Awọn ohun elo seramiki jẹ awọn ohun elo piezoelectric ti o wọpọ julọ ti a lo ninu awọn ohun elo ojoojumọ. Awọn ohun elo amọ ni a ṣe lati apapo awọn oxides irin, gẹgẹbi asiwaju zirconate titanate (PZT), eyiti o jẹ kikan si awọn iwọn otutu ti o ga julọ lati ṣe ipilẹ to lagbara. Awọn ohun elo amọ jẹ ti o tọ ga julọ ati pe o le koju awọn iwọn otutu ati awọn igara.
Piezoelectric seramiki ni orisirisi awọn lilo, pẹlu:
• Ṣiṣẹda awọn ina lati tan gaasi fun sise ati awọn ẹrọ alapapo, gẹgẹbi awọn ògùṣọ ati awọn ina siga.
• Ti o npese awọn igbi olutirasandi fun aworan iwosan.
• Ti o npese ga foliteji ina fun aago Generators ati awọn ẹrọ itanna.
• Ti o npese microbalances fun lilo ni konge iwon.
• Wiwakọ ultrasonic nozzles fun idojukọ ultrafine ti awọn apejọ opiti.
• Ṣiṣe ipilẹ fun wiwa awọn microscopes iwadii, eyiti o le yanju awọn aworan lori iwọn awọn ọta.
• Awọn gbigba fun awọn gita ti itanna ti o pọ si ati awọn okunfa fun awọn ilu itanna ode oni.
Piezoelectric seramiki ti wa ni lilo ni kan jakejado ibiti o ti ohun elo, lati olumulo Electronics to egbogi aworan. Wọn jẹ ti o tọ pupọ ati pe o le koju awọn iwọn otutu ati awọn igara, ṣiṣe wọn jẹ apẹrẹ fun lilo ni awọn ile-iṣẹ lọpọlọpọ.
Ohun ti ibi
Piezoelectricity jẹ agbara ti awọn ohun elo kan lati ṣajọpọ idiyele ina ni idahun si aapọn ẹrọ ti a lo. O wa lati ọrọ Giriki 'piezein', ti o tumọ si 'lati fun pọ tabi tẹ', ati 'ēlektron', ti o tumọ si 'amber', orisun agbara ina atijọ.
Ohun elo ti ara bi egungun, DNA, ati awọn ọlọjẹ wa laarin awọn ohun elo ti o ṣe afihan piezoelectricity. Ipa yii jẹ iyipada, afipamo pe awọn ohun elo ti n ṣafihan piezoelectricity tun ṣe afihan ipa piezoelectric yiyipada, eyiti o jẹ iran inu ti igara ẹrọ ti o waye lati aaye itanna ti a lo. Awọn apẹẹrẹ ti awọn ohun elo wọnyi pẹlu awọn kirisita zirconate titanate asiwaju, eyiti o ṣe agbejade piezoelectricity wiwọn nigbati eto aimi wọn jẹ ibajẹ lati iwọn atilẹba rẹ. Ni idakeji, nigba ti a ba lo aaye ina mọnamọna ita, awọn kirisita yi iyipada iwọn aimi wọn, ti o nmu awọn igbi olutirasandi nipasẹ ipa piezoelectric onidakeji.
Awari ti piezoelectricity jẹ nipasẹ awọn onimọ-jinlẹ Faranse Jacques ati Pierre Curie ni ọdun 1880. Lati igba ti a ti lo fun ọpọlọpọ awọn ohun elo to wulo, bii:
• Ṣiṣejade ati wiwa ohun
• Piezoelectric inkjet titẹ sita
• Iran ti ga foliteji ina
• Aago monomono
• Awọn ẹrọ itanna
• Microbalances
• Wakọ ultrasonic nozzles
• Ultrafine fojusi opitika assemblies
• Fọọmu ipilẹ ti awọn microscopes iwadii ọlọjẹ
• Yanju awọn aworan ni iwọn awọn ọta
• Pickups ni itanna ampilifaya gita
• Awọn okunfa ni awọn ilu itanna igbalode
Piezoelectricity tun jẹ lilo ni awọn nkan lojoojumọ gẹgẹbi sise gaasi ati awọn ohun elo alapapo, awọn ògùṣọ, awọn ina siga, ati diẹ sii. Ipa pyroelectric, eyiti o jẹ iṣelọpọ agbara ina ni idahun si iyipada iwọn otutu, ti ṣe iwadi nipasẹ Carl Linnaeus ati Franz Aepinus ni aarin-ọdun 18th. Ni yiya lori imọ ti René Haüy ati Antoine César Becquerel, wọn ṣe afihan ibatan laarin aapọn ẹrọ ati idiyele ina, ṣugbọn awọn adanwo wọn fihan pe ko ni ipa.
Wiwo ti kirisita piezo kan ni Curie Compensator ni Ile ọnọ Hunterian ni Ilu Scotland jẹ ifihan ti ipa piezoelectric taara. Awọn arakunrin Pierre ati Jacques Curie ṣe idapo imọ wọn ti pyroelectricity ati oye wọn ti awọn ẹya kristal ti o wa ni ipilẹ lati jẹ ki asọtẹlẹ ti pyroelectricity ati lati ṣe asọtẹlẹ ihuwasi gara. Eyi jẹ afihan nipasẹ ipa awọn kirisita bii tourmaline, quartz, topaz, suga ireke, ati iyọ Rochelle. Sodium ati potasiomu tartrate tetrahydrate ati quartz tun ṣe afihan piezoelectricity, ati pe disiki piezoelectric kan ni a lo lati ṣe ina foliteji nigbati o bajẹ. Ipa yii jẹ abumọ pupọ nipasẹ awọn Curies lati ṣe asọtẹlẹ ipa piezoelectric converse. Ipa ifọrọwerọ naa ni mathematiki yọkuro lati awọn ipilẹ thermodynamic ipilẹ nipasẹ Gabriel Lippmann ni ọdun 1881.
Awọn Curies lẹsẹkẹsẹ jẹrisi aye ti ipa ipa-ọna, ati tẹsiwaju lati gba ẹri pipo ti iyipada pipe ti awọn abuku elekitiro-elasto-mechanical ni awọn kirisita piezoelectric. Fun awọn ewadun, piezoelectricity jẹ iwariiri yàrá kan titi ti o fi di ohun elo pataki ni wiwa polonium ati radium nipasẹ Pierre ati Marie Curie. Iṣẹ wọn lati ṣawari ati ṣalaye awọn ẹya gara ti o ṣe afihan piezoelectricity ti o pari ni atẹjade ti Woldemar Voigt's 'Lehrbuch der Kristallphysik' ( Iwe-ẹkọ ti Crystal Physics ).
egungun
Piezoelectricity jẹ agbara ti awọn ohun elo kan lati ṣajọpọ idiyele ina ni idahun si aapọn ẹrọ ti a lo. Egungun jẹ ọkan iru awọn ohun elo ti o ṣe afihan iṣẹlẹ yii.
Egungun jẹ iru ọrọ ti ibi ti o jẹ ti awọn ọlọjẹ ati awọn ohun alumọni, pẹlu collagen, kalisiomu, ati irawọ owurọ. O jẹ piezoelectric pupọ julọ ti gbogbo awọn ohun elo ti ibi, ati pe o lagbara lati ṣe ipilẹṣẹ foliteji kan nigbati o ba wa labẹ aapọn ẹrọ.
Ipa piezoelectric ni egungun jẹ abajade ti eto alailẹgbẹ rẹ. O jẹ ti nẹtiwọọki ti awọn okun collagen ti o wa ninu matrix ti awọn ohun alumọni. Nigbati egungun ba wa labẹ aapọn ẹrọ, awọn okun collagen n gbe, nfa awọn ohun alumọni lati di pola ati ṣe ina idiyele ina.
Ipa piezoelectric ni egungun ni nọmba awọn ohun elo ti o wulo. O ti wa ni lo ninu egbogi aworan, gẹgẹ bi awọn olutirasandi ati X-ray aworan, lati ri egungun dida egungun ati awọn miiran ohun ajeji. O tun lo ninu awọn iranlọwọ igbọran idari egungun, eyiti o lo ipa piezoelectric lati yi awọn igbi ohun pada sinu awọn ifihan agbara itanna ti a firanṣẹ taara si eti inu.
Ipa piezoelectric ninu egungun ni a tun lo ninu awọn aranmo orthopedic, gẹgẹbi awọn isẹpo atọwọda ati awọn ẹsẹ alamọ. Awọn aranmo lo ipa piezoelectric lati yi agbara ẹrọ pada si agbara itanna, eyiti a lo lẹhinna lati fi agbara ẹrọ naa.
Ni afikun, ipa piezoelectric ni egungun ti wa ni ṣawari fun lilo ninu idagbasoke awọn itọju egbogi titun. Fun apẹẹrẹ, awọn oniwadi n ṣe iwadii lilo piezoelectricity lati ṣe idagbasoke idagbasoke egungun ati tunṣe àsopọ ti o bajẹ.
Iwoye, ipa piezoelectric ni egungun jẹ iṣẹlẹ ti o wuni pẹlu ọpọlọpọ awọn ohun elo ti o wulo. O ti wa ni lilo ni orisirisi awọn oogun ati awọn ohun elo imọ-ẹrọ, ati pe a ti ṣawari fun lilo ninu idagbasoke awọn itọju titun.
DNA
Piezoelectricity jẹ agbara ti awọn ohun elo kan lati ṣajọpọ idiyele ina ni idahun si aapọn ẹrọ ti a lo. DNA jẹ ọkan iru ohun elo ti o ṣe afihan ipa yii. DNA jẹ moleku ti ibi ti a rii ni gbogbo awọn ohun alumọni ati pe o ni awọn ipilẹ nucleotide mẹrin: adenine (A), guanine (G), cytosine (C), ati tamini (T).
DNA jẹ moleku eka kan ti o le ṣee lo lati ṣe ina idiyele ina nigbati o ba wa labẹ aapọn ẹrọ. Eyi jẹ nitori otitọ pe awọn moleku DNA jẹ ti awọn okun meji ti nucleotides ti o wa ni papọ nipasẹ awọn ifunmọ hydrogen. Nigbati awọn iwe ifowopamosi wọnyi ba ṣẹ, idiyele ina mọnamọna ti wa ni ipilẹṣẹ.
Ipa piezoelectric ti DNA ti lo ni ọpọlọpọ awọn ohun elo, pẹlu:
• Ṣiṣe ina mọnamọna fun awọn aranmo iṣoogun
• Wiwa ati wiwọn awọn ipa ọna ẹrọ ni awọn sẹẹli
• Ṣiṣe idagbasoke awọn sensọ nanoscale
• Ṣiṣẹda biosensors fun DNA titele
• Ti o npese awọn igbi olutirasandi fun aworan
Ipa piezoelectric ti DNA tun n ṣawari fun lilo agbara rẹ ni idagbasoke awọn ohun elo titun, gẹgẹbi nanowires ati nanotubes. Awọn ohun elo wọnyi le ṣee lo fun ọpọlọpọ awọn ohun elo, pẹlu ibi ipamọ agbara ati oye.
Ipa piezoelectric ti DNA ti ṣe iwadi lọpọlọpọ ati pe a ti rii pe o ni itara pupọ si aapọn ẹrọ. Eyi jẹ ki o jẹ ohun elo ti o niyelori fun awọn oniwadi ati awọn onimọ-ẹrọ ti n wa lati ṣe idagbasoke awọn ohun elo ati imọ-ẹrọ tuntun.
Ni ipari, DNA jẹ ohun elo ti o ṣe afihan ipa piezoelectric, eyiti o jẹ agbara lati ṣajọpọ idiyele ina ni idahun si aapọn ẹrọ ti a lo. A ti lo ipa yii ni ọpọlọpọ awọn ohun elo, pẹlu awọn ifibọ iṣoogun, awọn sensọ nanoscale, ati ilana DNA. O tun n ṣawari fun lilo agbara rẹ ni idagbasoke awọn ohun elo titun, gẹgẹbi awọn nanowires ati nanotubes.
Awọn ọlọjẹ
Piezoelectricity jẹ agbara ti awọn ohun elo kan lati ṣajọpọ idiyele ina ni idahun si aapọn ẹrọ ti a lo. Awọn ohun elo Piezoelectric, gẹgẹbi awọn ọlọjẹ, awọn kirisita, awọn ohun elo amọ, ati nkan ti ara bi egungun ati DNA, ṣe afihan ipa yii. Awọn ọlọjẹ, ni pataki, jẹ ohun elo piezoelectric alailẹgbẹ kan, bi wọn ti jẹ akojọpọ eka ti awọn amino acids ti o le jẹ dibajẹ lati ṣe ina idiyele ina.
Awọn ọlọjẹ jẹ iru ohun elo piezoelectric ti o pọ julọ, ati pe wọn wa ni ọpọlọpọ awọn fọọmu. Wọn le rii ni irisi awọn enzymu, awọn homonu, ati awọn apo-ara, ati ni irisi awọn ọlọjẹ igbekalẹ bi collagen ati keratin. Awọn ọlọjẹ tun wa ni irisi awọn ọlọjẹ iṣan, eyiti o jẹ iduro fun ihamọ iṣan ati isinmi.
Ipa piezoelectric ti awọn ọlọjẹ jẹ nitori otitọ pe wọn ni ipilẹ eka ti amino acids. Nigbati awọn amino acid wọnyi ba bajẹ, wọn ṣe ina idiyele. A le lo idiyele ina mọnamọna yii lati fi agbara fun ọpọlọpọ awọn ẹrọ, gẹgẹbi awọn sensọ ati awọn oṣere.
A tun lo awọn ọlọjẹ ni ọpọlọpọ awọn ohun elo iṣoogun. Fun apẹẹrẹ, wọn lo lati rii wiwa awọn ọlọjẹ kan ninu ara, eyiti a le lo lati ṣe iwadii awọn arun. Wọn tun lo lati rii wiwa awọn kokoro arun ati awọn ọlọjẹ kan, eyiti a le lo lati ṣe iwadii awọn akoran.
Awọn ọlọjẹ tun lo ni ọpọlọpọ awọn ohun elo ile-iṣẹ. Fun apẹẹrẹ, wọn lo lati ṣẹda awọn sensọ ati awọn oṣere fun ọpọlọpọ awọn ilana ile-iṣẹ. Wọn tun lo lati ṣẹda awọn ohun elo ti o le ṣee lo ninu kikọ ọkọ ofurufu ati awọn ọkọ ayọkẹlẹ miiran.
Ni ipari, awọn ọlọjẹ jẹ ohun elo piezoelectric alailẹgbẹ ti o le ṣee lo ni ọpọlọpọ awọn ohun elo. Wọn jẹ ti eto eka kan ti awọn amino acids ti o le ṣe dibajẹ lati ṣe ina idiyele ina, ati pe wọn lo ni ọpọlọpọ awọn ohun elo iṣoogun ati ile-iṣẹ.
Ikore Agbara pẹlu Piezoelectricity
Ni abala yii, Emi yoo jiroro bi a ṣe le lo piezoelectricity lati ikore agbara. Emi yoo ma wo awọn oriṣiriṣi awọn ohun elo ti piezoelectricity, lati titẹ inkjet piezoelectric si awọn olupilẹṣẹ aago ati awọn microbalances. Emi yoo tun ṣawari itan-akọọlẹ ti piezoelectricity, lati iṣawari rẹ nipasẹ Pierre Curie si lilo rẹ ni Ogun Agbaye II. Nikẹhin, Emi yoo jiroro lori ipo lọwọlọwọ ti ile-iṣẹ piezoelectric ati agbara fun idagbasoke siwaju sii.
Piezoelectric Inkjet Printing
Piezoelectricity jẹ agbara ti awọn ohun elo kan lati ṣe ina idiyele ina ni idahun si aapọn ẹrọ ti a lo. Ọrọ naa 'piezoelectricity' wa lati awọn ọrọ Giriki 'piezein' (lati fun pọ tabi tẹ) ati 'elektron' (amber), orisun agbara ina atijọ. Awọn ohun elo Piezoelectric, gẹgẹbi awọn kirisita, awọn ohun elo amọ, ati nkan ti ara bi egungun ati DNA, ni a lo ni awọn ohun elo lọpọlọpọ.
Piezoelectricity ni a lo lati ṣe ina ina foliteji giga, bi olupilẹṣẹ aago, ninu awọn ẹrọ itanna, ati ni awọn microbalances. O tun ti lo lati wakọ ultrasonic nozzles ati ultrafine fojusi opitika assemblies. Piezoelectric inkjet titẹ jẹ ohun elo olokiki ti imọ-ẹrọ yii. Eyi jẹ iru titẹ sita ti o nlo awọn kirisita piezoelectric lati ṣe ina gbigbọn-igbohunsafẹfẹ giga, eyiti a lo lati jade awọn droplets ti inki sori oju-iwe kan.
Awari ti piezoelectricity ọjọ pada si 1880, nigbati French physicists Jacques ati Pierre Curie se awari awọn ipa. Lati igbanna, ipa piezoelectric ti ni anfani fun ọpọlọpọ awọn ohun elo ti o wulo. Piezoelectricity ni a lo ni awọn nkan lojoojumọ gẹgẹbi sise gaasi ati awọn ẹrọ alapapo, awọn ògùṣọ, awọn ina siga, ati awọn gbigba ni awọn gita ti itanna ti o pọ si ati awọn okunfa ni awọn ilu eletiriki ode oni.
Piezoelectricity jẹ tun lo ninu iwadi ijinle sayensi. O jẹ ipilẹ fun wiwa awọn microscopes iwadii, eyiti a lo lati yanju awọn aworan lori iwọn awọn ọta. O tun ti lo ni ultrasonic akoko ašẹ reflectometers, eyi ti o fi ultrasonic isọ sinu kan ohun elo ati ki o wiwọn awọn iweyinpada lati ri discontinuities ati ri awọn abawọn inu simẹnti irin ati okuta ohun.
Idagbasoke awọn ẹrọ piezoelectric ati awọn ohun elo ti wa ni ṣiṣe nipasẹ iwulo fun iṣẹ ṣiṣe to dara julọ ati awọn ilana iṣelọpọ rọrun. Ni Orilẹ Amẹrika, idagbasoke awọn kirisita quartz fun lilo iṣowo ti jẹ ipin pataki ninu idagbasoke ti ile-iṣẹ piezoelectric. Ni idakeji, awọn aṣelọpọ Japanese ti ni anfani lati pin alaye ni kiakia ati idagbasoke awọn ohun elo tuntun, ti o yori si idagbasoke iyara ni ọja Japanese.
Piezoelectricity ti ṣe iyipada ọna ti a nlo agbara, lati awọn ohun lojoojumọ gẹgẹbi awọn ina-imọlẹ si iwadi ijinle sayensi to ti ni ilọsiwaju. O jẹ imọ-ẹrọ ti o wapọ ti o ti jẹ ki a ṣawari ati idagbasoke awọn ohun elo ati awọn ohun elo titun, ati pe yoo tẹsiwaju lati jẹ apakan pataki ti igbesi aye wa fun awọn ọdun ti mbọ.
Iran ti High Foliteji Electricity
Piezoelectricity jẹ agbara ti awọn ohun elo to lagbara lati ṣajọpọ idiyele ina ni idahun si aapọn ẹrọ ti a lo. Ọrọ naa 'piezoelectricity' wa lati awọn ọrọ Giriki 'piezein' ti o tumọ si 'pami' tabi 'tẹ' ati 'ēlektron' ti o tumọ si 'amber', orisun agbara ina atijọ. Piezoelectricity jẹ ibaraenisepo eletiriki eletiriki laini laarin awọn ọna ẹrọ ati awọn ipinlẹ itanna ni awọn ohun elo kirisita pẹlu imudara ipadasẹhin.
Ipa piezoelectric jẹ ilana iyipada; awọn ohun elo ti n ṣafihan piezoelectricity tun ṣe afihan ipa piezoelectric yiyipada, iran inu ti igara ẹrọ ti o waye lati aaye itanna ti a lo. Fun apẹẹrẹ, asiwaju zirconate titanate kirisita ṣe ina piezoelectricity wiwọn nigbati eto aimi wọn ba jẹ ibajẹ lati iwọn atilẹba rẹ. Lọna miiran, awọn kirisita le yi iwọn aimi wọn pada nigbati aaye ina mọnamọna ita ti wa ni lilo, iṣẹlẹ ti a mọ si ipa piezoelectric onidakeji, eyiti o lo ninu iṣelọpọ awọn igbi olutirasandi.
Ipa piezoelectric ni a lo ni ọpọlọpọ awọn ohun elo, pẹlu iran ti ina mọnamọna giga. Awọn ohun elo Piezoelectric ni a lo ni iṣelọpọ ati wiwa ohun, ni titẹ inkjet piezoelectric, ni awọn olupilẹṣẹ aago, ni awọn ẹrọ itanna, ni microbalances, ni awọn nozzles ultrasonic wakọ, ati ni awọn apejọ opiti idojukọ ultrafine.
Piezoelectricity tun lo ni awọn ohun elo lojoojumọ, gẹgẹbi awọn ina ina lati tan ina gaasi ni sise ati awọn ẹrọ alapapo, ni awọn ògùṣọ, awọn ina siga, ati awọn ohun elo ipa pyroelectric, eyiti o ṣe ina agbara ina ni idahun si iyipada otutu. Ipa yii ni a ṣe iwadi nipasẹ Carl Linnaeus ati Franz Aepinus ni aarin-ọdun 18th, yiya lori imọ lati ọdọ René Haüy ati Antoine César Becquerel, ti o ṣe afihan ibatan laarin aapọn ẹrọ ati idiyele ina mọnamọna, botilẹjẹpe awọn adanwo wọn jẹ alaileto.
Imọye apapọ ti pyroelectricity ati oye ti awọn ẹya gara ti o wa ni ipilẹ jẹ ki asọtẹlẹ ti pyroelectricity ati agbara lati ṣe asọtẹlẹ ihuwasi gara. Eyi jẹ afihan nipasẹ ipa awọn kirisita bii tourmaline, quartz, topaz, suga ireke, ati iyọ Rochelle. Sodium potasiomu tartrate tetrahydrate ati quartz tun ṣe afihan piezoelectricity, ati pe disiki piezoelectric kan ni a lo lati ṣe ina foliteji nigbati o bajẹ. Eyi jẹ abumọ pupọ ninu iṣafihan Curies ti ipa piezoelectric taara.
Awọn arakunrin Pierre ati Jacques Curie tẹsiwaju lati gba ẹri pipo ti iyipada pipe ti awọn abuku elekitiro-elasto-mechanical ni awọn kirisita piezoelectric. Fun awọn ewadun, piezoelectricity jẹ iwariiri yàrá, ṣugbọn o jẹ ohun elo pataki ni wiwa polonium ati radium nipasẹ Pierre ati Marie Curie. Iṣẹ wọn lati ṣawari ati ṣalaye awọn ẹya gara ti o ṣe afihan piezoelectricity ti o pari ni atẹjade ti Woldemar Voigt's Lehrbuch der Kristallphysik (Textbook of Crystal Physics), eyiti o ṣapejuwe awọn kilasi kirisita adayeba ti o lagbara ti piezoelectricity ati ni pataki asọye awọn iduro piezoelectric nipa lilo itupalẹ tensor.
Awọn ohun elo ti o wulo ti awọn ẹrọ piezoelectric bẹrẹ pẹlu idagbasoke sonar nigba Ogun Agbaye I. Ni Faranse, Paul Langevin ati awọn alabaṣiṣẹpọ rẹ ṣe agbekalẹ aṣawari submarine ultrasonic kan. Oluwari naa ni oluyipada kan ti a ṣe lati awọn kirisita quartz tinrin ni ifarabalẹ ti fi ara mọ awọn awo irin, ati hydrophone kan lati rii iwoyi ti o pada. Nipa jijade pulse igbohunsafẹfẹ giga lati transducer ati wiwọn akoko ti o gba lati gbọ iwoyi ti awọn igbi ohun ti n ja kuro ni ohun kan, wọn ni anfani lati ṣe iṣiro ijinna ohun naa. Wọn lo piezoelectricity lati jẹ ki sonar jẹ aṣeyọri, ati pe iṣẹ akanṣe naa ṣẹda idagbasoke nla ati iwulo ninu awọn ẹrọ piezoelectric ni awọn ewadun to nbọ.
Awọn ohun elo piezoelectric titun ati awọn ohun elo titun fun awọn ohun elo wọnyi ni a ṣawari ati idagbasoke. Awọn ẹrọ Piezoelectric ri awọn ile ni awọn aaye oriṣiriṣi, gẹgẹbi awọn katiriji phonograph seramiki, eyiti o jẹ ki apẹrẹ ẹrọ orin jẹ irọrun ati ṣe fun din owo, awọn oṣere igbasilẹ deede diẹ sii ti o din owo lati ṣetọju ati rọrun lati kọ. Idagbasoke ti awọn transducers ultrasonic laaye fun wiwọn irọrun ti iki ati elasticity ti awọn fifa ati awọn okele, ti o mu ki awọn ilọsiwaju nla ni iwadii awọn ohun elo. Ultrasonic akoko ašẹ reflectometers fi ohun ultrasonic polusi sinu kan ohun elo ati ki o wiwọn awọn iweyinpada ati discontinuities lati wa awọn abawọn inu simẹnti irin ati okuta ohun, imudarasi igbekale aabo.
Ogun Agbaye II rii awọn ẹgbẹ iwadii ominira ni Amẹrika, Russia, ati Japan ṣe awari kilasi tuntun ti awọn ohun elo sintetiki ti a pe ni fer
Aago monomono
Piezoelectricity jẹ agbara ti awọn ohun elo kan lati ṣajọpọ idiyele ina ni idahun si aapọn ẹrọ ti a lo. A ti lo iṣẹlẹ yii lati ṣẹda nọmba awọn ohun elo to wulo, pẹlu awọn olupilẹṣẹ aago. Awọn olupilẹṣẹ aago jẹ awọn ẹrọ ti o lo piezoelectricity lati ṣe ina awọn ifihan agbara itanna pẹlu akoko to peye.
Awọn olupilẹṣẹ aago ni a lo ni oriṣiriṣi awọn ohun elo, gẹgẹbi ninu awọn kọnputa, awọn ibaraẹnisọrọ, ati awọn eto adaṣe. Wọn tun lo ninu awọn ẹrọ iṣoogun, bii awọn olutọpa, lati rii daju akoko deede ti awọn ifihan agbara itanna. Awọn olupilẹṣẹ aago ni a tun lo ni adaṣe ile-iṣẹ ati awọn roboti, nibiti akoko deede jẹ pataki.
Ipa piezoelectric da lori ibaraenisepo eletiriki eletiriki laini laarin awọn ọna ẹrọ ati awọn ipinlẹ itanna ni awọn ohun elo kirisita pẹlu afọwọṣe inversion. Ipa yii jẹ iyipada, afipamo pe awọn ohun elo ti n ṣafihan piezoelectricity tun le ṣe ina igara ẹrọ nigbati o ba lo aaye itanna kan. Eyi ni a mọ bi ipa piezoelectric onidakeji ati pe a lo lati gbe awọn igbi olutirasandi jade.
Awọn olupilẹṣẹ aago lo ipa piezoelectric onidakeji lati ṣe ina awọn ifihan agbara itanna pẹlu akoko to peye. Awọn ohun elo piezoelectric ti wa ni idibajẹ nipasẹ aaye ina mọnamọna, eyiti o jẹ ki o gbọn ni igbohunsafẹfẹ kan pato. Gbigbọn yii jẹ iyipada si ifihan itanna kan, eyiti o lo lati ṣe ifihan ifihan akoko deede.
Awọn olupilẹṣẹ aago ni a lo ni ọpọlọpọ awọn ohun elo, lati awọn ẹrọ iṣoogun si adaṣe ile-iṣẹ. Wọn jẹ igbẹkẹle, deede, ati rọrun lati lo, ṣiṣe wọn ni yiyan olokiki fun ọpọlọpọ awọn ohun elo. Piezoelectricity jẹ apakan pataki ti imọ-ẹrọ ode oni, ati awọn olupilẹṣẹ aago jẹ ọkan ninu ọpọlọpọ awọn ohun elo ti iṣẹlẹ yii.
Awọn Ẹrọ Itanna
Piezoelectricity jẹ agbara ti awọn ohun elo to lagbara lati ṣajọpọ idiyele ina ni idahun si aapọn ẹrọ ti a lo. Iṣẹlẹ yii, ti a mọ si ipa piezoelectric, ni a lo ni oriṣiriṣi awọn ẹrọ itanna, lati awọn agbega ninu awọn gita ti itanna si awọn ohun ti nfa ni awọn ilu itanna ode oni.
Piezoelectricity ti wa lati awọn ọrọ Giriki πιέζειν (piezein) ti o tumọ si "fun pọ" tabi "tẹ" ati ἤλεκτρον (ēlektron) ti o tumọ si "amber", orisun igba atijọ ti idiyele ina. Awọn ohun elo Piezoelectric jẹ awọn kirisita, awọn ohun elo amọ, ati awọn nkan ti ara bi egungun ati awọn ọlọjẹ DNA, eyiti o ṣe afihan ipa piezoelectric.
Ipa piezoelectric jẹ ibaraenisepo eletiriki eletiriki laini laarin awọn ọna ẹrọ ati awọn ipinlẹ itanna ni awọn ohun elo kirisita pẹlu imudara ipadasẹhin. O jẹ ilana iyipada, afipamo pe awọn ohun elo ti n ṣafihan ipa piezoelectric tun ṣe afihan ipa piezoelectric yiyipada, eyiti o jẹ iran inu ti igara ẹrọ ti o waye lati aaye itanna ti a lo. Fun apẹẹrẹ, asiwaju zirconate titanate kirisita ṣe ina piezoelectricity wiwọn nigbati eto aimi wọn ba jẹ ibajẹ lati iwọn atilẹba rẹ. Lọna miiran, awọn kirisita le yi iwọn aimi wọn pada nigbati aaye ina mọnamọna ita ti wa ni lilo, iṣẹlẹ ti a mọ si ipa piezoelectric onidakeji, eyiti o lo ninu iṣelọpọ awọn igbi olutirasandi.
Awari ti piezoelectricity ti wa ni ka si Faranse physicists Pierre ati Jacques Curie, ti o ṣe afihan ipa piezoelectric taara ni 1880. Imọye apapọ wọn ti pyroelectricity ati oye ti awọn ẹya-ara crystal ti o wa ni ipilẹ jẹ ki o jẹ asọtẹlẹ ti ipa pyroelectric, ati agbara lati ṣe asọtẹlẹ. ihuwasi kirisita ti ṣe afihan pẹlu ipa awọn kirisita bii tourmaline, quartz, topaz, suga ireke, ati iyọ Rochelle.
Piezoelectricity ti lo ni ọpọlọpọ awọn ohun elo lojoojumọ, gẹgẹbi awọn ina ina lati tan gaasi ni sise ati awọn ẹrọ alapapo, awọn ògùṣọ, awọn ina siga, ati awọn ohun elo ipa pyroelectric eyiti o ṣe ina agbara ina ni idahun si iyipada otutu. Eyi ni iwadi nipasẹ Carl Linnaeus ati Franz Aepinus ni aarin ọdun 18th, ti o nfa lori imọ lati ọdọ René Haüy ati Antoine César Becquerel, ti o ṣe afihan ibatan laarin aapọn ẹrọ ati idiyele ina. Awọn adanwo ti fihan pe ko ni ipa, sibẹsibẹ, titi wiwo ti piezo crystal ni ile musiọmu compensator Curie ni Ilu Scotland ṣe afihan ipa piezoelectric taara nipasẹ awọn arakunrin Curie.
Piezoelectricity ti wa ni lilo ni orisirisi awọn ẹrọ itanna, lati pickups ni itanna ampilifaya gita to okunfa ni igbalode onilu ilu. O tun lo ni iṣelọpọ ati wiwa ohun, titẹ inkjet piezoelectric, iran ti ina mọnamọna giga, awọn olupilẹṣẹ aago, microbalances, awọn nozzles ultrasonic wakọ, ati awọn apejọ opiti idojukọ ultrafine. Piezoelectricity tun jẹ ipilẹ fun wiwa awọn microscopes iwadii, eyiti a lo lati yanju awọn aworan ni iwọn awọn ọta.
Awọn Microbalances
Piezoelectricity jẹ agbara ti awọn ohun elo to lagbara lati ṣajọpọ idiyele ina ni idahun si aapọn ẹrọ ti a lo. Piezoelectricity ti wa lati awọn ọrọ Giriki πιέζειν (piezein), ti o tumọ si "fun pọ" tabi "tẹ", ati ἤλεκτρον (ēlektron), ti o tumọ si "amber", orisun igba atijọ ti idiyele ina.
Piezoelectricity ni a lo ni ọpọlọpọ awọn ohun elo lojoojumọ, gẹgẹbi awọn ina ina lati tan gaasi fun sise ati awọn ẹrọ alapapo, awọn ògùṣọ, awọn ina siga, ati diẹ sii. O tun lo ninu iṣelọpọ ati wiwa ohun, ati ni titẹ inkjet piezoelectric.
Piezoelectricity tun lo lati ṣe ina ina foliteji giga, ati pe o jẹ ipilẹ ti awọn olupilẹṣẹ aago ati awọn ẹrọ itanna bii microbalances. Piezoelectricity tun lo lati wakọ ultrasonic nozzles ati ultrafine fojusi awọn apejọ opiti.
Awari ti piezoelectricity ti wa ni ka si French physicists Jacques ati Pierre Curie ni 1880. Awọn arakunrin Curie ni idapo imo wọn nipa pyroelectricity ati oye wọn ti awọn ẹya-ara ti o wa ni ipilẹ lati fun imọran ti piezoelectricity. Wọn ni anfani lati ṣe asọtẹlẹ ihuwasi gara ati ṣafihan ipa ninu awọn kirisita bii tourmaline, quartz, topaz, suga ireke, ati iyọ Rochelle.
Ipa piezoelectric ni a lo fun awọn ohun elo to wulo, pẹlu iṣelọpọ ati wiwa ohun. Idagbasoke sonar lakoko Ogun Agbaye I jẹ aṣeyọri pataki ni lilo piezoelectricity. Lẹhin Ogun Agbaye Keji, awọn ẹgbẹ iwadii ominira ni Amẹrika, Russia, ati Japan ṣe awari kilasi tuntun ti awọn ohun elo sintetiki ti a pe ni ferroelectrics, eyiti o ṣe afihan awọn iwọn piezoelectric ti o to igba mẹwa ti o ga ju awọn ohun elo adayeba lọ.
Eyi yori si iwadi ti o lagbara ati idagbasoke ti barium titanate ati nigbamii awọn ohun elo titanate zirconate titanate, eyiti o ni awọn ohun-ini pato fun awọn ohun elo pato. Apeere pataki ti lilo awọn kirisita piezoelectric ni idagbasoke ni Awọn ile-iṣẹ Tẹlifoonu Bell lẹhin Ogun Agbaye II.
Frederick R. Lack, ti n ṣiṣẹ ni ile-iṣẹ imọ-ẹrọ telephony redio, ṣe agbekalẹ kirisita gige kan ti o ṣiṣẹ lori ọpọlọpọ awọn iwọn otutu. Kirisita aini ko nilo awọn ẹya ẹrọ ti o wuwo ti awọn kirisita iṣaaju, ni irọrun lilo rẹ ni ọkọ ofurufu. Idagbasoke yii gba awọn ọmọ-ogun afẹfẹ Allied lọwọ lati ṣe ikopa ninu awọn ikọlu ibi-iṣọpọ nipa lilo redio ọkọ ofurufu.
Idagbasoke awọn ẹrọ piezoelectric ati awọn ohun elo ni Ilu Amẹrika tọju awọn ile-iṣẹ pupọ ni iṣowo, ati idagbasoke ti awọn kirisita quartz ti lo ni iṣowo. Awọn ohun elo Piezoelectric ti wa ni lilo ni ọpọlọpọ awọn ohun elo, pẹlu aworan iṣoogun, mimọ ultrasonic, ati diẹ sii.
Wakọ Ultrasonic nozzle
Piezoelectricity jẹ idiyele ina mọnamọna ti o ṣajọpọ ni awọn ohun elo to lagbara gẹgẹbi awọn kirisita, awọn ohun elo amọ, ati nkan ti ibi bi egungun ati DNA. O jẹ idahun si aapọn ẹrọ ti a lo ati pe o wa lati awọn ọrọ Giriki 'piezein', ti o tumọ si 'fun pọ' tabi 'tẹ', ati 'elektron', ti o tumọ si 'amber', orisun agbara ina atijọ.
Ipa piezoelectric jẹ ibaraenisepo eletiriki eletiriki laini laarin ẹrọ ati awọn ipinlẹ itanna ti awọn ohun elo kirisita pẹlu isamisi iyipada. O jẹ ilana iyipada, itumo awọn ohun elo ti n ṣafihan ipa piezoelectric tun ṣe afihan ipa piezoelectric yiyipada, eyiti o jẹ iran inu ti igara ẹrọ ti o waye lati aaye itanna ti a lo. Apeere ti eyi jẹ awọn kirisita titanate zirconate asiwaju, eyiti o ṣe agbejade piezoelectricity wiwọn nigbati eto aimi wọn jẹ ibajẹ lati iwọn atilẹba rẹ. Ni idakeji, nigba ti a ba lo aaye ina mọnamọna ti ita, awọn kirisita yi iyipada iwọn-ara wọn pada, ti o mu ki ipa piezoelectric ti o yatọ, ti o jẹ iṣelọpọ ti awọn igbi olutirasandi.
Awọn onimọ-jinlẹ Faranse Jacques ati Pierre Curie ṣe awari piezoelectricity ni ọdun 1880 ati pe lati igba ti a ti lo fun ọpọlọpọ awọn ohun elo ti o wulo, pẹlu iṣelọpọ ati wiwa ohun. Piezoelectricity tun wa awọn lilo lojoojumọ, gẹgẹbi ṣiṣẹda awọn ina lati tan gaasi ni sise ati awọn ẹrọ alapapo, awọn ògùṣọ, awọn fẹẹrẹfẹ siga, ati diẹ sii.
Ipa pyroelectric, eyiti o jẹ ohun elo ti n ṣe agbara agbara ina ni idahun si iyipada iwọn otutu, ni ikẹkọ nipasẹ Carl Linnaeus, Franz Aepinus, ati aarin-ọdun 18th ti o fa imọ lati ọdọ René Haüy ati Antoine César Becquerel ti o ṣe afihan ibatan laarin aapọn ẹrọ ati itanna idiyele. Awọn idanwo lati fi idi eyi jẹ alaileto.
Wiwo ti kirisita piezo kan ni Curie Compensator ni Ile ọnọ Hunterian ni Ilu Scotland jẹ ifihan ti ipa piezoelectric taara nipasẹ awọn arakunrin Pierre ati Jacques Curie. Apapọ imọ wọn ti pyroelectricity ati agbọye awọn ẹya gara ti o wa ni ipilẹ jẹ ki asọtẹlẹ ti pyroelectricity ati gba wọn laaye lati ṣe asọtẹlẹ ihuwasi gara. Eyi ṣe afihan pẹlu ipa awọn kirisita bii tourmaline, quartz, topaz, suga ireke, ati iyọ Rochelle. Sodium ati potasiomu tartrate tetrahydrate ati quartz tun ṣe afihan piezoelectricity, ati pe disiki piezoelectric kan ni a lo lati ṣe ina foliteji nigbati o bajẹ. Eyi jẹ abumọ pupọ nipasẹ awọn Curies lati ṣe asọtẹlẹ ipa piezoelectric ibaraenisọrọ, eyiti o jẹ iyọkuro ni mathematiki lati awọn ipilẹ thermodynamic ipilẹ nipasẹ Gabriel Lippmann ni ọdun 1881.
Awọn Curies lẹsẹkẹsẹ jẹrisi aye ti ipa ipa-ọna, ati tẹsiwaju lati gba ẹri pipo ti iyipada pipe ti awọn abuku elekitiro-elasto-mechanical ni awọn kirisita piezoelectric. Fun awọn ewadun, piezoelectricity jẹ iwariiri yàrá, ṣugbọn jẹ ohun elo pataki ni wiwa polonium ati radium nipasẹ Pierre ati Marie Curie ninu iṣẹ wọn lati ṣawari ati ṣalaye awọn ẹya gara ti o ṣe afihan piezoelectricity. Eyi pari ni titẹjade Woldemar Voigt's Lehrbuch der Kristallphysik (Iwe-ọrọ ti Crystal Physics), eyiti o ṣapejuwe awọn kilasi kirisita ti ara ti o lagbara piezoelectricity ati titọka ni pataki awọn iduro piezoelectric nipasẹ itupalẹ tensor.
Ohun elo ti o wulo ti awọn ẹrọ piezoelectric bẹrẹ pẹlu sonar, eyiti o ni idagbasoke lakoko Ogun Agbaye I. Ni Faranse, Paul Langevin ati awọn alabaṣiṣẹpọ rẹ ṣe agbekalẹ aṣawari submarine ultrasonic kan. Oluwari naa ni transducer ti a ṣe ti awọn kirisita quartz tinrin ni pẹkipẹki ti a fi si awọn awo irin, ti a pe ni hydrophone, lati ṣe awari iwoyi ti o pada lẹhin ti o njade pulse igbohunsafẹfẹ giga. Nipa wiwọn akoko ti o gba lati gbọ iwoyi ti awọn igbi ohun ti n ja kuro ni ohun kan, wọn le ṣe iṣiro ijinna ohun naa. Lilo piezoelectricity ni sonar jẹ aṣeyọri, ati pe iṣẹ akanṣe naa ṣẹda idagbasoke ti o lagbara ati iwulo ninu awọn ẹrọ piezoelectric fun awọn ewadun.
Awọn ohun elo piezoelectric tuntun ati awọn ohun elo tuntun fun awọn ohun elo wọnyi ni a ṣawari ati idagbasoke, ati awọn ẹrọ piezoelectric ti ri awọn ile ni awọn aaye bii awọn katiriji phonograph seramiki, eyiti o jẹ ki apẹrẹ ẹrọ orin rọrun ati ṣe fun din owo, awọn oṣere igbasilẹ deede diẹ sii ti o din owo lati ṣetọju ati rọrun lati kọ. . Idagbasoke ti awọn transducers ultrasonic laaye fun wiwọn irọrun ti iki ati elasticity ti awọn fifa ati awọn okele, ti o mu ki awọn ilọsiwaju nla ni iwadii awọn ohun elo. Ultrasonic akoko ašẹ reflectometers fi ohun ultrasonic polusi nipasẹ kan ohun elo ati ki o wiwọn awọn iweyinpada ati discontinuities lati wa awọn abawọn inu simẹnti irin ati okuta ohun
Ultrafine Idojukọ Optical Assemblies
Piezoelectricity jẹ agbara ti awọn ohun elo kan lati ṣajọpọ idiyele ina nigbati o ba wa labẹ aapọn ẹrọ. O jẹ ibaraenisepo elekitiromekaniki laini laarin itanna ati awọn ipinlẹ darí ti awọn ohun elo kirisita pẹlu afọwọṣe inversion. Piezoelectricity jẹ ilana iyipada, itumo awọn ohun elo ti n ṣafihan piezoelectricity tun ṣe afihan ipa piezoelectric yiyipada, eyiti o jẹ iran inu ti igara ẹrọ ti o waye lati aaye itanna ti a lo.
Piezoelectricity ti a ti lo ni orisirisi awọn ohun elo, pẹlu isejade ati erin ti ohun, ati awọn iran ti ga foliteji ina. Piezoelectricity tun lo ni titẹ inkjet, awọn olupilẹṣẹ aago, awọn ẹrọ itanna, microbalances, awọn nozzles ultrasonic wakọ, ati awọn apejọ opiti idojukọ ultrafine.
Piezoelectricity jẹ awari ni ọdun 1880 nipasẹ awọn onimọ-jinlẹ Faranse Jacques ati Pierre Curie. Ipa piezoelectric ti wa ni ilokulo ni awọn ohun elo ti o wulo, gẹgẹbi iṣelọpọ ati wiwa ohun, ati iran ti ina mọnamọna giga. Piezoelectric inkjet titẹ jẹ tun lo, bakanna bi awọn olupilẹṣẹ aago, awọn ẹrọ itanna, awọn microbalances, awọn nozzles ultrasonic wakọ, ati awọn apejọ opiti idojukọ ultrafine.
Piezoelectricity ti rii ọna rẹ si awọn lilo lojoojumọ, gẹgẹbi awọn ina ina lati tan gaasi fun sise ati awọn ẹrọ alapapo, awọn ògùṣọ, awọn ina siga, ati awọn ohun elo ipa pyroelectric ti o ṣe ina agbara ina ni idahun si iyipada iwọn otutu. Ipa yii ni a ṣe iwadi nipasẹ Carl Linnaeus ati Franz Aepinus ni aarin 18th orundun, yiya lori imọ lati ọdọ René Haüy ati Antoine César Becquerel ti o ṣe afihan ibatan laarin aapọn ẹrọ ati idiyele ina. Awọn adanwo safihan aipari.
Wiwo ti kirisita piezo kan ni Curie Compensator ni Ile ọnọ Hunterian ni Ilu Scotland jẹ ifihan ti ipa piezoelectric taara nipasẹ awọn arakunrin Pierre ati Jacques Curie. Ni idapọ pẹlu imọ wọn ti pyroelectricity ati oye wọn ti awọn ẹya ti o wa ni ipilẹ, wọn funni ni asọtẹlẹ ti pyroelectricity ati agbara lati ṣe asọtẹlẹ ihuwasi gara. Eyi ṣe afihan ni ipa awọn kirisita bii tourmaline, quartz, topaz, suga ireke, ati iyọ Rochelle.
Sodium ati potasiomu tartrate tetrahydrate, ati quartz ati Rochelle iyọ ṣe afihan piezoelectricity, ati pe a lo disiki piezoelectric kan lati ṣe ina foliteji kan nigbati o bajẹ, bi o tilẹ jẹ pe iyipada ni apẹrẹ jẹ abumọ pupọ. Awọn Curies ti ṣe asọtẹlẹ ipa piezoelectric converse, ati pe ipa ipa ọna mathematiki yọkuro lati awọn ipilẹ thermodynamic ipilẹ nipasẹ Gabriel Lippmann ni ọdun 1881. Awọn Curies lẹsẹkẹsẹ jẹrisi aye ti ipa ibaraenisọrọ naa, o tẹsiwaju lati gba ẹri pipo ti iyipada pipe ti elekitiro- elasto-mechanical deformations ni piezoelectric kirisita.
Fun awọn ewadun, piezoelectricity jẹ iwariiri yàrá kan titi ti o fi di ohun elo pataki ni wiwa polonium ati radium nipasẹ Pierre ati Marie Curie. Iṣẹ wọn lati ṣawari ati ṣalaye awọn ẹya gara ti o ṣe afihan piezoelectricity ti o pari ni atẹjade ti Woldemar Voigt's Lehrbuch der Kristallphysik (Iwe-ọrọ ti Crystal Physics). Eyi ṣapejuwe awọn kilasi kirisita adayeba ti o lagbara piezoelectricity ati ni pataki titumọ awọn iwọn piezoelectric nipa lilo itupalẹ tensor fun ohun elo ti o wulo ti awọn ẹrọ piezoelectric.
Idagbasoke sonar jẹ iṣẹ akanṣe aṣeyọri ti o ṣẹda idagbasoke to lagbara ati iwulo ninu awọn ẹrọ piezoelectric. Awọn ọdun mẹwa lẹhinna, awọn ohun elo piezoelectric titun ati awọn ohun elo titun fun awọn ohun elo wọnyi ti ṣawari ati idagbasoke. Awọn ẹrọ Piezoelectric ri awọn ile ni awọn aaye oriṣiriṣi, gẹgẹbi awọn katiriji phonograph seramiki, eyiti o jẹ ki apẹrẹ ẹrọ orin rọrun ati ṣe awọn oṣere igbasilẹ din owo ati rọrun lati ṣetọju ati kọ. Awọn idagbasoke ti ultrasonic transducers laaye fun awọn rorun wiwọn ti iki ati elasticity ti fifa ati okele, Abajade ni tobi mura lati ni awọn ohun elo iwadi. Ultrasonic akoko ašẹ reflectometers fi ohun ultrasonic polusi sinu kan ohun elo ati ki o wiwọn awọn iweyinpada ati discontinuities lati wa awọn abawọn inu simẹnti irin ati okuta ohun, imudarasi igbekale aabo.
Awọn ibẹrẹ ti aaye ti awọn anfani piezoelectricity ti wa ni ifipamo pẹlu awọn iwe-aṣẹ ti o ni ere ti awọn ohun elo titun ti o ni idagbasoke lati awọn kirisita quartz, ti a lo ni iṣowo bi ohun elo piezoelectric. Awọn onimo ijinlẹ sayensi wa awọn ohun elo iṣẹ ṣiṣe ti o ga julọ, ati pelu awọn ilọsiwaju ninu awọn ohun elo ati idagbasoke ti awọn ilana iṣelọpọ, ọja Amẹrika ko dagba ni iyara. Ni idakeji, awọn aṣelọpọ Japanese pin alaye ni kiakia ati awọn ohun elo titun fun idagbasoke ni ile-iṣẹ piezoelectric ti Amẹrika jiya ni idakeji si awọn aṣelọpọ Japanese.
Piezoelectric Motors
Ni apakan yii, Emi yoo sọrọ nipa bi a ṣe lo piezoelectricity ni imọ-ẹrọ ode oni. Lati ọlọjẹ awọn microscopes iwadii ti o le yanju awọn aworan ni iwọn awọn ọta si awọn agbẹru fun awọn gita itanna ti itanna ati awọn okunfa fun awọn ilu eletiriki ode oni, piezoelectricity ti di apakan pataki ti ọpọlọpọ awọn ẹrọ. Emi yoo ṣawari itan-akọọlẹ ti piezoelectricity ati bii o ti ṣe lo ni ọpọlọpọ awọn ohun elo.
Awọn Fọọmu Ipilẹ ti Ṣiṣayẹwo Awọn Microscopes Probe
Piezoelectricity jẹ idiyele ina mọnamọna ti o ṣajọpọ ni awọn ohun elo to lagbara, gẹgẹbi awọn kirisita, awọn ohun elo amọ, ati nkan ti ibi bi egungun ati DNA. O jẹ idahun si aapọn ẹrọ ti a lo, ati pe ọrọ piezoelectricity wa lati ọrọ Giriki πιέζειν (piezein) ti o tumọ si “fun pọ” tabi “tẹ” ati ἤλεκτρον (ēlektron) ti o tumọ si “amber”, orisun atijọ ti idiyele ina.
Piezoelectric Motors ni o wa awọn ẹrọ ti o lo awọn piezoelectric ipa lati se ina išipopada. Ipa yii jẹ ibaraenisepo eletiriki eletiriki laini laarin awọn ọna ẹrọ ati awọn ipinlẹ itanna ni awọn ohun elo kirisita pẹlu afọwọṣe inversion. O jẹ ilana iyipada, afipamo pe awọn ohun elo ti n ṣafihan ipa piezoelectric tun ṣe afihan ipa piezoelectric yiyipada, eyiti o jẹ iran inu ti igara ẹrọ ti o waye lati aaye itanna ti a lo. Awọn apẹẹrẹ ti awọn ohun elo ti o ṣe ipilẹṣẹ piezoelectricity wiwọn jẹ awọn kirisita titanate zirconate asiwaju.
Ipa piezoelectric ti wa ni ilokulo ni awọn ohun elo ti o wulo, gẹgẹbi iṣelọpọ ati wiwa ohun, titẹ inkjet piezoelectric, iran ti ina mọnamọna giga, awọn olupilẹṣẹ aago, ati awọn ẹrọ itanna bii microbalances ati wakọ awọn nozzles ultrasonic fun awọn apejọ opiti idojukọ ultrafine. O tun ṣe ipilẹ ti awọn microscopes iwadii ọlọjẹ, eyiti a lo lati yanju awọn aworan ni iwọn awọn ọta.
Piezoelectricity jẹ awari ni ọdun 1880 nipasẹ awọn onimọ-jinlẹ Faranse Jacques ati Pierre Curie. Wiwo ti kirisita piezo kan ati isanpada Curie ni a le rii ni Ile ọnọ Hunterian ni Ilu Scotland, eyiti o jẹ ifihan ti ipa piezoelectric taara nipasẹ awọn arakunrin Pierre ati Jacques Curie.
Pipọpọ imọ wọn ti pyroelectricity ati oye wọn ti awọn ẹya kristal ti o wa ni ipilẹ jẹ ki asọtẹlẹ ti pyroelectricity, eyiti o jẹ ki wọn ṣe asọtẹlẹ ihuwasi gara. Eyi jẹ afihan nipasẹ ipa awọn kirisita bii tourmaline, quartz, topaz, suga ireke, ati iyọ Rochelle. Sodium ati potasiomu tartrate tetrahydrate, ati quartz ati iyọ Rochelle ṣe afihan piezoelectricity, ati pe disiki piezoelectric kan ni a lo lati ṣe ina foliteji nigbati o bajẹ, botilẹjẹpe eyi jẹ abumọ pupọ nipasẹ awọn Curies.
Wọn tun sọ asọtẹlẹ ipa piezoelectric converse, ati pe eyi ni iṣiro mathematiki yọkuro lati awọn ipilẹ thermodynamic ipilẹ nipasẹ Gabriel Lippmann ni 1881. Awọn Curies lẹsẹkẹsẹ jẹrisi aye ti ipa ibaraenisọrọ, o si tẹsiwaju lati gba ẹri pipo ti iyipada pipe ti elekitiro-elasto- darí deformations ni piezoelectric kirisita.
Fun awọn ewadun, piezoelectricity jẹ iwariiri yàrá kan titi ti o fi di ohun elo pataki ni wiwa polonium ati radium nipasẹ Pierre ati Marie Curie. Iṣẹ wọn lati ṣawari ati ṣalaye awọn ẹya gara ti o ṣafihan piezoelectricity ti o pari ni atẹjade ti Woldemar Voigt's Lehrbuch der Kristallphysik (Iwe ti Crystal Physics), eyiti o ṣapejuwe awọn kilasi kirisita adayeba ti o lagbara ti piezoelectricity ati asọye ni pataki awọn iduro piezoelectric ati itupalẹ tensor.
Eyi yori si awọn ohun elo ti o wulo ti awọn ẹrọ piezoelectric, gẹgẹbi sonar, eyiti o ni idagbasoke lakoko Ogun Agbaye I. Ni Faranse, Paul Langevin ati awọn alabaṣiṣẹpọ rẹ ṣe agbekalẹ aṣawari submarine ultrasonic kan. Oluwari yii ni olutumọ ti a ṣe ti awọn kirisita kuotisi tinrin ni pẹkipẹki ti o fi ara mọ awọn awo irin, ati hydrophone kan lati ṣe awari iwoyi ti o pada lẹhin ti o njade pulse igbohunsafẹfẹ giga lati transducer. Nipa wiwọn akoko ti o gba lati gbọ iwoyi ti awọn igbi ohun ti n ja kuro ni ohun kan, wọn ni anfani lati ṣe iṣiro ijinna ohun naa. Wọn lo piezoelectricity lati jẹ ki sonar yii ṣaṣeyọri, ati pe iṣẹ akanṣe naa ṣẹda idagbasoke nla ati iwulo ninu awọn ẹrọ piezoelectric fun awọn ewadun.
Awọn ohun elo piezoelectric titun ati awọn ohun elo titun fun awọn ohun elo wọnyi ni a ṣawari ati idagbasoke, ati awọn ẹrọ piezoelectric ti ri awọn ile ni ọpọlọpọ awọn aaye, gẹgẹbi awọn katiriji phonograph seramiki, eyiti o jẹ ki apẹrẹ ẹrọ orin rọrun ati ṣe fun awọn ẹrọ orin igbasilẹ ti o din owo ati deede ti o din owo lati ṣetọju ati rọrun. lati kọ. Idagbasoke ti awọn transducers ultrasonic laaye fun wiwọn irọrun ti iki ati elasticity ti awọn fifa ati awọn okele, ti o mu ki awọn ilọsiwaju nla ni iwadii awọn ohun elo. Ultrasonic akoko ašẹ reflectometers fi ohun ultrasonic polusi sinu kan ohun elo ati ki o wiwọn awọn iweyinpada ati discontinuities lati wa awọn abawọn inu simẹnti irin ati okuta ohun, imudarasi igbekale aabo.
Lakoko Ogun Agbaye II, awọn ẹgbẹ iwadii ominira ni United
Yanju Awọn aworan ni Iwọn ti Awọn Atomu
Piezoelectricity jẹ idiyele ina mọnamọna ti o ṣajọpọ ni awọn ohun elo to lagbara gẹgẹbi awọn kirisita, awọn ohun elo amọ, ati nkan ti ibi bi egungun ati DNA. O jẹ idahun si aapọn ẹrọ ti a lo ati pe o wa lati ọrọ Giriki 'piezein', itumo lati fun pọ tabi tẹ. Ipa piezoelectric awọn abajade lati ibaraenisepo eletiriki eletiriki laini laarin ẹrọ ati awọn ipinlẹ itanna ni awọn ohun elo kirisita pẹlu imudara ipadasẹhin.
Piezoelectricity jẹ ilana iyipada, ati awọn ohun elo ti o nfihan ipa piezoelectric tun ṣe afihan ipa piezoelectric yiyipada, eyiti o jẹ iran inu ti igara ẹrọ ti o waye lati aaye itanna ti a lo. Awọn apẹẹrẹ ti eyi pẹlu awọn kirisita titanate zirconate asiwaju, eyiti o ṣe agbekalẹ piezoelectricity wiwọn nigbati eto aimi wọn ba jẹ ibajẹ lati iwọn atilẹba rẹ. Lọna miiran, awọn kirisita yi iwọn aimi wọn pada nigbati aaye ina mọnamọna ita ti wa ni lilo, eyiti a mọ ni ipa piezoelectric onidakeji ati pe a lo ninu iṣelọpọ awọn igbi olutirasandi.
Awọn onimọ-jinlẹ Faranse Jacques ati Pierre Curie ṣe awari piezoelectricity ni ọdun 1880. A ti lo ipa piezoelectric fun ọpọlọpọ awọn ohun elo ti o wulo, pẹlu iṣelọpọ ati wiwa ohun, piezoelectric inkjet titẹ sita, iran ti ina mọnamọna giga giga, awọn olupilẹṣẹ aago, ati awọn ẹrọ itanna bii microbalances ati wakọ ultrasonic nozzles. O tun ṣe ipilẹ ti awọn microscopes iwadii ọlọjẹ, eyiti a lo lati yanju awọn aworan ni iwọn awọn ọta.
Piezoelectricity tun jẹ lilo ni awọn ohun elo lojoojumọ, gẹgẹbi ṣiṣẹda awọn ina lati tan gaasi ni sise ati awọn ẹrọ alapapo, awọn ògùṣọ, awọn ina siga, ati diẹ sii. Ipa pyroelectric, eyiti o jẹ ohun elo ti o ṣe agbejade agbara ina ni idahun si iyipada iwọn otutu, ti ṣe iwadi nipasẹ Carl Linnaeus ati Franz Aepinus ni aarin-ọdun 18th. Ni yiya lori imọ ti René Haüy ati Antoine César Becquerel, wọn ṣe afihan ibatan laarin aapọn ẹrọ ati idiyele ina, ṣugbọn awọn adanwo wọn fihan pe ko ni ipa.
Awọn olubẹwo si Ile ọnọ Hunterian ni Glasgow le wo piezo crystal Curie compensator, iṣafihan ipa piezoelectric taara nipasẹ awọn arakunrin Pierre ati Jacques Curie. Ni idapọ pẹlu imọ wọn ti pyroelectricity ati oye ti awọn ẹya gara ti o wa ni ipilẹ, wọn funni ni asọtẹlẹ ti pyroelectricity ati agbara lati ṣe asọtẹlẹ ihuwasi gara. Eyi jẹ afihan nipasẹ ipa awọn kirisita bii tourmaline, quartz, topaz, suga ireke, ati iyọ Rochelle. Soda ati potasiomu tartrate tetrahydrate, ati quartz ati iyọ Rochelle ṣe afihan piezoelectricity, ati disiki piezoelectric kan n ṣe agbejade foliteji nigbati o bajẹ, botilẹjẹpe iyipada ninu apẹrẹ jẹ abumọ pupọ. Awọn Curies ni anfani lati ṣe asọtẹlẹ ipa piezoelectric converse, ati pe ipa iṣiparọ naa ni mathematiki yọkuro lati awọn ipilẹ thermodynamic ipilẹ nipasẹ Gabriel Lippmann ni ọdun 1881.
Awọn Curies lẹsẹkẹsẹ jẹrisi aye ti ipa ipa-ọna, ati tẹsiwaju lati gba ẹri pipo ti iyipada pipe ti awọn abuku elekitiro-elasto-mechanical ni awọn kirisita piezoelectric. Fun awọn ewadun, piezoelectricity jẹ iwariiri yàrá, ṣugbọn o jẹ ohun elo pataki ni wiwa polonium ati radium nipasẹ Pierre ati Marie Curie. Iṣẹ wọn lati ṣawari ati ṣalaye awọn ẹya gara ti o ṣe afihan piezoelectricity ti o pari ni atẹjade ti Woldemar Voigt's Lehrbuch der Kristallphysik (Iwe ti Crystal Physics).
Pickups Itanna Amplified gita
Awọn ọkọ ayọkẹlẹ Piezoelectric jẹ awọn ẹrọ ina mọnamọna ti o lo ipa piezoelectric lati yi agbara itanna pada si agbara ẹrọ. Ipa piezoelectric jẹ agbara ti awọn ohun elo kan lati ṣe ina idiyele ina nigbati o ba wa labẹ aapọn ẹrọ. Awọn ọkọ ayọkẹlẹ Piezoelectric ni a lo ni awọn oriṣiriṣi awọn ohun elo, lati ṣiṣe awọn ohun elo kekere bii awọn aago ati awọn aago lati fi agbara mu awọn ẹrọ nla bi awọn roboti ati awọn ohun elo iṣoogun.
Awọn mọto Piezoelectric ni a lo ninu awọn gbigba awọn gita ti itanna ti o pọ si. Awọn agbẹru wọnyi lo ipa piezoelectric lati yi awọn gbigbọn ti awọn okun gita pada sinu ifihan itanna kan. Lẹhinna ifihan agbara yii yoo pọ si ati firanṣẹ si ampilifaya kan, eyiti o ṣe agbejade ohun ti gita naa. Piezoelectric pickups ni a tun lo ninu awọn ilu eletiriki ode oni, nibiti wọn ti lo lati ṣawari awọn gbigbọn ti awọn olori ilu ati yi wọn pada sinu ifihan itanna.
Awọn mọto Piezoelectric tun jẹ lilo ni wiwa awọn microscopes iwadii, eyiti o lo ipa piezoelectric lati gbe iwadii kekere kan kọja aaye kan. Eyi ngbanilaaye microscope lati yanju awọn aworan ni iwọn awọn ọta. Awọn mọto Piezoelectric tun wa ni lilo ninu awọn atẹwe inkjet, nibiti wọn ti lo lati gbe ori titẹ sihin ati siwaju kọja oju-iwe naa.
Awọn ọkọ ayọkẹlẹ Piezoelectric ni a lo ni ọpọlọpọ awọn ohun elo miiran, pẹlu awọn ẹrọ iṣoogun, awọn paati adaṣe, ati ẹrọ itanna olumulo. Wọn tun lo ni awọn ohun elo ile-iṣẹ, gẹgẹ bi iṣelọpọ awọn ẹya pipe ati ni apejọpọ awọn paati eka. Ipa piezoelectric tun lo ni iṣelọpọ ti awọn igbi olutirasandi, eyiti a lo ninu aworan iṣoogun ati ni wiwa awọn abawọn ninu awọn ohun elo.
Iwoye, awọn ọkọ ayọkẹlẹ piezoelectric ni a lo ni ọpọlọpọ awọn ohun elo, lati awọn ẹrọ kekere ti o ni agbara si awọn ẹrọ ti o tobi ju. Wọn ti wa ni lilo ninu pickups ti itanna ampilifaya gita, igbalode ilu itanna, Antivirus microscopes, inkjet itẹwe, egbogi awọn ẹrọ, Oko paati, ati olumulo Electronics. Ipa piezoelectric tun lo ni iṣelọpọ awọn igbi olutirasandi ati ni wiwa awọn abawọn ninu awọn ohun elo.
Nfa Modern Itanna ilu
Piezoelectricity jẹ idiyele ina mọnamọna ti o ṣajọpọ ni awọn ohun elo to lagbara gẹgẹbi awọn kirisita, awọn ohun elo amọ, ati nkan ti ibi bi egungun ati DNA. O jẹ idahun ti awọn ohun elo wọnyi si aapọn ẹrọ ti a lo. Ọrọ piezoelectricity wa lati ọrọ Giriki "piezein", eyi ti o tumọ si "lati fun pọ tabi tẹ", ati ọrọ naa "elektron", eyi ti o tumọ si "amber", orisun orisun agbara ina.
Piezoelectric Motors ni o wa awọn ẹrọ ti o lo awọn piezoelectric ipa lati se ina išipopada. Ipa yii jẹ abajade lati ibaraenisepo eletiriki eletiriki laini laarin ẹrọ ati awọn ipinlẹ itanna ti awọn ohun elo kirisita pẹlu isamisi iyipada. O jẹ ilana iyipada, itumo awọn ohun elo ti n ṣafihan ipa piezoelectric tun ṣe afihan ipa piezoelectric yiyipada, eyiti o jẹ iran inu ti igara ẹrọ ti o waye lati aaye itanna ti a lo. Apeere ti eyi jẹ awọn kirisita titanate zirconate asiwaju, eyiti o ṣe agbejade piezoelectricity wiwọn nigbati eto aimi wọn jẹ ibajẹ lati iwọn atilẹba rẹ. Lọna miiran, nigba ti ohun ita ina aaye ti wa ni loo, awọn kirisita yi won aimi iwọn, producing olutirasandi igbi.
Awọn mọto Piezoelectric ni a lo ni ọpọlọpọ awọn ohun elo lojoojumọ, gẹgẹbi:
• Ti o npese Sparks lati ignite gaasi ni sise ati alapapo awọn ẹrọ
• Awọn ògùṣọ, awọn ina siga, ati awọn ohun elo ipa pyroelectric
• Ṣiṣẹda agbara ina ni idahun si iyipada otutu
• Ṣiṣejade ati wiwa ohun
• Piezoelectric inkjet titẹ sita
• Iran ti ga foliteji ina
• Aago monomono ati awọn ẹrọ itanna
• Microbalances
• Wakọ ultrasonic nozzles ati ultrafine fojusi opitika assemblies
• Fọọmu ipilẹ ti awọn microscopes iwadii ọlọjẹ
• Yanju awọn aworan ni iwọn awọn ọta
• Pickups itanna ampilifaya gita
• Nfa awọn ilu itanna igbalode.
Electromechanical Modeling ti Piezoelectric Transducers
Ni abala yii, Emi yoo ṣawari awọn awoṣe elekitiroki ti awọn transducers piezoelectric. Emi yoo ma wo itan-akọọlẹ ti iṣawari ti piezoelectricity, awọn idanwo ti o ṣe afihan aye rẹ, ati idagbasoke awọn ẹrọ piezoelectric ati awọn ohun elo. Emi yoo tun jiroro lori awọn ifunni ti awọn onimọ-jinlẹ Faranse Pierre ati Jacques Curie, Carl Linnaeus ati Franz Aepinus, Rene Hauy ati Antoine Cesar Becquerel, Gabriel Lippmann, ati Woldemar Voigt.
Awọn onimọ-jinlẹ Faranse Pierre ati Jacques Curie
Piezoelectricity jẹ lasan eletiriki nibiti idiyele ina n ṣajọpọ ni awọn ohun elo to lagbara gẹgẹbi awọn kirisita, awọn ohun elo amọ, ati nkan ti ibi bi egungun ati DNA. Idiyele yii jẹ ipilẹṣẹ ni idahun si aapọn ẹrọ ti a lo. Ọrọ naa 'piezoelectricity' wa lati ọrọ Giriki 'piezein', ti o tumọ si 'lati fun pọ tabi tẹ', ati 'elektron', ti o tumọ si 'amber', orisun agbara ina atijọ.
Ipa piezoelectric awọn abajade lati ibaraenisepo eletiriki eletiriki laini laarin ẹrọ ati awọn ipinlẹ itanna ni awọn ohun elo pẹlu imudara ipadasẹhin. Ipa yii jẹ iyipada, afipamo pe awọn ohun elo ti n ṣafihan ipa piezoelectric tun ṣe afihan ipa piezoelectric yiyipada, nibiti iran inu ti igara ẹrọ ti ṣejade ni idahun si aaye itanna ti a lo. Fun apẹẹrẹ, asiwaju zirconate titanate kirisita ṣe ina piezoelectricity wiwọn nigbati eto aimi wọn ba jẹ ibajẹ lati iwọn atilẹba rẹ. Ni idakeji, nigba ti a ba lo aaye ina mọnamọna ti ita, awọn kirisita yi iyipada iwọn-ara wọn pada, ti o nmu awọn igbi olutirasandi ni ilana ti a mọ ni ipa piezoelectric onidakeji.
Ni ọdun 1880, awọn onimọ-jinlẹ Faranse Pierre ati Jacques Curie ṣe awari ipa piezoelectric ati pe o ti ni ilokulo fun ọpọlọpọ awọn ohun elo ti o wulo, pẹlu iṣelọpọ ati wiwa ohun, titẹ inkjet piezoelectric, iran ti ina mọnamọna giga giga, awọn olupilẹṣẹ aago, ati itanna. awọn ẹrọ bii microbalances ati wakọ awọn nozzles ultrasonic fun awọn apejọ opiti idojukọ ultrafine. O tun ṣe ipilẹ fun wiwa awọn microscopes iwadii, eyiti o le yanju awọn aworan ni iwọn awọn ọta. Piezoelectricity tun jẹ lilo ninu awọn gbigba fun awọn gita itanna ti itanna ati awọn okunfa fun awọn ilu itanna ode oni.
Piezoelectricity tun wa awọn lilo lojoojumọ, gẹgẹbi ṣiṣẹda awọn ina lati tan gaasi ni sise ati awọn ẹrọ alapapo, awọn ògùṣọ, awọn fẹẹrẹfẹ siga, ati diẹ sii. Ipa pyroelectric, nibiti ohun elo ti n ṣe agbejade agbara ina ni idahun si iyipada iwọn otutu, Carl Linnaeus ati Franz Aepinus ṣe iwadi ni aarin ọdun 18th, ti o fa lori imọ ti René Hauy ati Antoine César Becquerel, ẹniti o ṣe afihan ibatan laarin wahala darí ati idiyele ina, botilẹjẹpe awọn adanwo wọn fihan pe ko ni ipari.
Nipa pipọpọ imọ wọn ti pyroelectricity pẹlu oye ti awọn ẹya-ara ti o wa ni ipilẹ, awọn Curies ni anfani lati fun asọtẹlẹ ti pyroelectricity ati asọtẹlẹ ihuwasi ti awọn kirisita. Eyi ṣe afihan ni ipa awọn kirisita bii tourmaline, quartz, topaz, suga ireke, ati iyọ Rochelle. Sodium potasiomu tartrate tetrahydrate ati quartz tun ṣe afihan piezoelectricity. Disiki piezoelectric kan n ṣe agbejade foliteji nigbati o bajẹ, botilẹjẹpe eyi jẹ abumọ pupọ ninu iṣafihan Curies. Wọn tun ni anfani lati ṣe asọtẹlẹ ipa piezoelectric converse ati ni mathematiki yọkuro rẹ lati awọn ipilẹ thermodynamic ipilẹ nipasẹ Gabriel Lippmann ni ọdun 1881.
Awọn Curies lẹsẹkẹsẹ jẹrisi aye ti ipa ipa-ọna, ati tẹsiwaju lati gba ẹri pipo ti iyipada pipe ti awọn abuku elekitiro-elasto-mechanical ni awọn kirisita piezoelectric. Ni awọn ewadun ti o tẹle, piezoelectricity jẹ iwariiri yàrá kan titi ti o fi di ohun elo pataki ni wiwa polonium ati radium nipasẹ Pierre ati Marie Curie. Iṣẹ wọn lati ṣawari ati ṣalaye awọn ẹya gara ti o ṣe afihan piezoelectricity ti o pari ni atẹjade ti Woldemar Voigt's 'Lehrbuch der Kristallphysik' ( Iwe-ẹkọ ti Crystal Physics ).
Awọn adanwo Fidi Ailopin
Piezoelectricity jẹ lasan eletiriki ninu eyiti idiyele ina n ṣajọpọ ninu awọn ohun elo to lagbara, gẹgẹbi awọn kirisita, awọn ohun elo amọ, ati nkan ti ibi bi egungun ati DNA. O jẹ idahun si wahala ẹrọ ti a lo, ati pe ọrọ naa 'piezoelectricity' wa lati awọn ọrọ Giriki 'piezein', ti o tumọ si 'lati fun pọ tabi tẹ', ati 'ēlektron', ti o tumọ si 'amber', orisun agbara ina atijọ.
Ipa piezoelectric awọn abajade lati ibaraenisepo elekitiromekaniki laini laarin ẹrọ ati awọn ipinlẹ itanna ti awọn ohun elo kirisita pẹlu imudara ipadasẹhin. O ti wa ni a iparọ ilana; awọn ohun elo ti n ṣafihan ipa piezoelectric tun ṣe afihan ipa piezoelectric yiyipada, eyiti o jẹ iran inu ti igara ẹrọ ti o waye lati aaye itanna ti a lo. Fun apẹẹrẹ, asiwaju zirconate titanate kirisita ṣe ina piezoelectricity wiwọn nigbati eto aimi wọn ba jẹ ibajẹ lati iwọn atilẹba rẹ. Lọna miiran, awọn kirisita le yi iwọn aimi wọn pada nigbati a ba lo aaye ina mọnamọna ita, ti a mọ ni ipa piezoelectric onidakeji, eyiti o lo ninu iṣelọpọ awọn igbi olutirasandi.
Awọn onimọ-jinlẹ Faranse Pierre ati Jacques Curie ṣe awari piezoelectricity ni ọdun 1880. O ti wa ni ilokulo fun ọpọlọpọ awọn ohun elo ti o wulo, pẹlu iṣelọpọ ati wiwa ohun, titẹ inkjet piezoelectric, iran ti ina mọnamọna giga, awọn olupilẹṣẹ aago, ati awọn ẹrọ itanna bi microbalances. , wakọ ultrasonic nozzles, ati ultrafine fojusi opitika assemblies. O tun ṣe ipilẹ ti awọn microscopes iwadii ọlọjẹ, eyiti o le yanju awọn aworan lori iwọn awọn ọta. Piezoelectricity tun lo ninu awọn gbigba fun awọn gita ti itanna ti o pọ si, ati awọn okunfa fun awọn ilu itanna ode oni.
Piezoelectricity wa awọn lilo lojoojumọ ni titan ina lati tan gaasi ni sise ati awọn ohun elo alapapo, awọn ògùṣọ, awọn ina siga, ati diẹ sii. Ipa pyroelectric, ninu eyiti ohun elo kan n ṣe agbejade agbara ina ni idahun si iyipada iwọn otutu, nipasẹ Carl Linnaeus ati Franz Aepinus ni aarin ọdun 18th, ti o fa lori imọ ti René Hauy ati Antoine César Becquerel, ti o ṣe afihan ibatan kan. laarin darí wahala ati ina idiyele. Awọn adanwo safihan aipari.
Imọye apapọ ti pyroelectricity ati oye ti awọn ẹya-ara ti o wa ni ipilẹ ti o jẹ ki asọtẹlẹ ti pyroelectricity ati agbara lati ṣe asọtẹlẹ ihuwasi ti awọn kirisita. Eyi ṣe afihan ni ipa awọn kirisita bii tourmaline, quartz, topaz, suga ireke, ati iyọ Rochelle. Sodium potasiomu tartrate tetrahydrate ati quartz tun ṣe afihan piezoelectricity, ati pe disiki piezoelectric kan ni a lo lati ṣe ina foliteji nigbati o bajẹ. Eyi jẹ abumọ pupọ ninu iṣafihan Curies ti ipa piezoelectric taara.
Awọn arakunrin Pierre ati Jacques Curie sọ asọtẹlẹ ipa piezoelectric converse, ati pe ipa ti o yatọ ni mathematiki yọkuro lati awọn ipilẹ thermodynamic ipilẹ nipasẹ Gabriel Lippmann ni 1881. Awọn Curies lẹsẹkẹsẹ jẹrisi aye ti ipa converse, o tẹsiwaju lati gba ẹri pipo ti pipe pipe. iyipada ti elekitiro-elasto-mechanical deformations ni piezoelectric kirisita.
Fun awọn ewadun, piezoelectricity jẹ iwariiri yàrá, ṣugbọn o jẹ ohun elo pataki ni wiwa polonium ati radium nipasẹ Pierre ati Marie Curie. Iṣẹ wọn lati ṣawari ati ṣalaye awọn ẹya gara ti o ṣe afihan piezoelectricity ti o pari ni atẹjade ti Woldemar Voigt's Lehrbuch der Kristallphysik (Iwe-ọrọ ti Crystal Physics). Eyi ṣapejuwe awọn kilasi kirisita ti ara ti o lagbara piezoelectricity ati pe o ni itọlẹ ni lile awọn iwọn piezoelectric nipa lilo itupalẹ tensor. Eyi jẹ ohun elo akọkọ ti o wulo ti awọn transducers piezoelectric, ati sonar ti ni idagbasoke lakoko Ogun Agbaye I. Ni Faranse, Paul Langevin ati awọn alabaṣiṣẹpọ rẹ ṣe agbekalẹ aṣawari submarine ultrasonic kan.
Carl Linnaeus ati Franz Aepinus
Piezoelectricity jẹ iṣẹlẹ eletiriki eletiriki ninu eyiti idiyele ina n ṣajọpọ ninu awọn ohun elo to lagbara gẹgẹbi awọn kirisita, awọn ohun elo amọ, ati nkan ti ibi bi egungun ati DNA. Idiyele yii jẹ ipilẹṣẹ ni idahun si aapọn ẹrọ ti a lo. Ọrọ piezoelectricity wa lati awọn ọrọ Giriki πιέζειν (piezein) ti o tumọ si "lati fun pọ tabi tẹ" ati ἤλεκτρον (ēlektron) ti o tumọ si "amber", orisun orisun agbara ina.
Ipa piezoelectric awọn abajade lati ibaraenisepo eletiriki eletiriki laini laarin ẹrọ ati awọn ipinlẹ itanna ti awọn ohun elo kirisita pẹlu ami afọwọṣe inversion. Ipa yii jẹ iyipada, itumo awọn ohun elo ti n ṣafihan piezoelectricity tun ṣe afihan ipa piezoelectric yiyipada, eyiti o jẹ iran inu ti igara ẹrọ ti o waye lati aaye itanna ti a lo. Fun apẹẹrẹ, asiwaju zirconate titanate kirisita ṣe ina piezoelectricity wiwọn nigbati eto aimi wọn ba jẹ ibajẹ lati iwọn atilẹba rẹ. Lọna miiran, awọn kirisita le yi iwọn aimi wọn pada nigbati aaye ina mọnamọna ita ti wa ni lilo, eyiti a mọ ni ipa piezoelectric onidakeji ati pe a lo ninu iṣelọpọ awọn igbi olutirasandi.
Ni ọdun 1880, awọn onimọ-jinlẹ Faranse Jacques ati Pierre Curie ṣe awari ipa piezoelectric ati pe o ti lo fun ọpọlọpọ awọn ohun elo ti o wulo, pẹlu iṣelọpọ ati wiwa ohun, titẹ inkjet piezoelectric, iran ti ina mọnamọna giga, awọn olupilẹṣẹ aago, awọn ẹrọ itanna, awọn microbalances. , wakọ ultrasonic nozzles, ati ultrafine fojusi opitika assemblies. O tun ṣe ipilẹ fun wiwa awọn microscopes iwadii, eyiti a lo lati yanju awọn aworan lori iwọn awọn ọta. Piezoelectricity tun jẹ lilo ninu awọn gbigba fun awọn gita itanna ti itanna ati awọn okunfa fun awọn ilu itanna ode oni.
Piezoelectricity tun wa ni awọn lilo lojoojumọ, gẹgẹbi awọn ina ina lati tan gaasi ni sise ati awọn ẹrọ alapapo, awọn ògùṣọ, awọn ina siga, ati ipa pyroelectric, eyiti o jẹ nigbati ohun elo kan n ṣe agbejade agbara ina ni idahun si iyipada iwọn otutu. Ipa yii ni a ṣe iwadi nipasẹ Carl Linnaeus ati Franz Aepinus ni aarin ọdun 18th, yiya lori imọ lati ọdọ René Hauy ati Antoine César Becquerel, ti o ṣe afihan ibatan laarin aapọn ẹrọ ati idiyele ina, botilẹjẹpe awọn adanwo wọn jẹ alaileto.
Wiwo ti crystal piezo ni Curie compensator ni Hunterian Museum ni Scotland jẹ ifihan ti ipa piezoelectric taara nipasẹ awọn arakunrin Pierre ati Jacques Curie. Pipọpọ imọ wọn ti pyroelectricity pẹlu oye ti awọn ẹya gara ti o wa ni ipilẹ jẹ ki asọtẹlẹ ti pyroelectricity ati agbara lati ṣe asọtẹlẹ ihuwasi gara. Eyi jẹ afihan nipasẹ ipa awọn kirisita bii tourmaline, quartz, topaz, suga ireke, ati iyọ Rochelle. Sodium potasiomu tartrate tetrahydrate ati quartz lati Rochelle iyọ ṣe afihan piezoelectricity, ati disiki piezoelectric kan n ṣe agbekalẹ foliteji kan nigbati o bajẹ, botilẹjẹpe eyi jẹ abumọ pupọ ni ifihan Curies.
Asọtẹlẹ ti ipa piezoelectric converse ati iyọkuro mathematiki rẹ lati awọn ipilẹ thermodynamic ipilẹ jẹ nipasẹ Gabriel Lippmann ni ọdun 1881. Awọn Curies lẹsẹkẹsẹ jẹrisi aye ti ipa converse, o si tẹsiwaju lati gba ẹri pipo ti iyipada pipe ti elekitiro-elasto- darí deformations ni piezoelectric kirisita. Fun awọn ewadun, piezoelectricity jẹ iwariiri yàrá kan titi o fi di ohun elo pataki ni wiwa polonium ati radium nipasẹ Pierre ati Marie Curie, ti o lo lati ṣawari ati ṣalaye awọn ẹya gara ti o ṣafihan piezoelectricity. Eyi pari ni titẹjade Woldemar Voigt's Lehrbuch der Kristallphysik (Iwe-ọrọ ti Crystal Physics), eyiti o ṣapejuwe awọn kilasi kirisita ti ara ti o lagbara piezoelectricity ati ni pataki titumọ awọn iduro piezoelectric ni lilo itupalẹ tensor.
Ohun elo ti o wulo ti awọn transducers piezoelectric yori si idagbasoke sonar lakoko Ogun Agbaye I. Ni Faranse, Paul Langevin ati awọn alabaṣiṣẹpọ rẹ ṣe agbekalẹ aṣawari submarine ultrasonic kan. Oluwari naa ni olutumọ ti a ṣe ti awọn kirisita quartz tinrin ni pẹkipẹki ti o fi ara mọ awọn awo irin, ati hydrophone kan lati ṣe awari iwoyi ti o pada lẹhin ti o njade pulse igbohunsafẹfẹ giga lati transducer. Nipa wiwọn akoko ti o gba lati gbọ iwoyi ti awọn igbi ohun ti n ja kuro ni ohun kan, wọn ni anfani lati ṣe iṣiro ijinna ohun naa. Wọn lo piezoelectricity lati jẹ ki sonar yii jẹ aṣeyọri, ati pe iṣẹ akanṣe naa ṣẹda idagbasoke nla ati iwulo ninu awọn ẹrọ piezoelectric
Rene Hauy ati Antoine Cesar Becquerel
Piezoelectricity jẹ lasan eletiriki kan ti o waye nigbati awọn ohun elo to lagbara, gẹgẹbi awọn kirisita, awọn ohun elo amọ, ati nkan ti ibi bi egungun ati DNA, ṣajọpọ idiyele ina ni idahun si aapọn ẹrọ ti a lo. Piezoelectricity wa lati ọrọ Giriki 'piezein', itumo 'lati fun pọ tabi tẹ', ati 'elektron', ti o tumọ si 'amber', orisun agbara ina atijọ.
Ipa piezoelectric awọn abajade lati ibaraenisepo eletiriki eletiriki laini laarin awọn ọna ẹrọ ati awọn ipinlẹ itanna ni awọn ohun elo kirisita pẹlu imudara ipadasẹhin. Ipa yii jẹ iyipada, afipamo pe awọn ohun elo ti n ṣafihan ipa piezoelectric tun ṣe afihan ipa piezoelectric yiyipada, tabi iran inu ti igara ẹrọ ti o waye lati aaye itanna ti a lo. Fun apẹẹrẹ, asiwaju zirconate titanate kirisita ṣe ina piezoelectricity wiwọn nigbati eto aimi wọn ba jẹ ibajẹ lati iwọn atilẹba rẹ. Lọna miiran, awọn kirisita le yi iwọn aimi wọn pada nigbati a ba lo aaye ina mọnamọna ita, ti o mu abajade piezoelectric onidakeji ati iṣelọpọ awọn igbi olutirasandi.
Awọn onimọ-jinlẹ Faranse Pierre ati Jacques Curie ṣe awari ipa piezoelectric ni 1880. A ti lo ipa yii fun ọpọlọpọ awọn ohun elo ti o wulo, pẹlu iṣelọpọ ati wiwa ohun, titẹ inkjet piezoelectric, iran ti ina mọnamọna giga giga, awọn olupilẹṣẹ aago, ati awọn ẹrọ itanna. bi microbalances, wakọ ultrasonic nozzles, ati ultrafine fojusi opitika assemblies. O tun ṣe ipilẹ ti awọn microscopes iwadii ọlọjẹ, eyiti o le yanju awọn aworan lori iwọn awọn ọta. Piezoelectricity tun lo ninu awọn gbigba fun awọn gita ti itanna ti o pọ si, ati awọn okunfa fun awọn ilu itanna ode oni.
Ipa piezoelectric ni akọkọ kọ ẹkọ nipasẹ Carl Linnaeus ati Franz Aepinus ni aarin-ọdun 18th, ti o fa lori imọ lati ọdọ Rene Hauy ati Antoine Cesar Becquerel, ti o ṣe afihan ibatan laarin aapọn ẹrọ ati idiyele ina. Sibẹsibẹ, awọn adanwo fihan pe ko ni ipa. Ni idapo pelu imo ti pyroelectricity, ati oye ti awọn ipilẹ crystal awọn ẹya ara ẹrọ, eyi ti fun soke si awọn asotele ti pyroelectricity, ati awọn agbara lati ṣe asọtẹlẹ ihuwasi crystal. Eyi ṣe afihan ni ipa awọn kirisita bii tourmaline, quartz, topaz, suga ireke, ati iyọ Rochelle. Sodium potasiomu tartrate tetrahydrate ati quartz tun ṣe afihan piezoelectricity, ati pe disiki piezoelectric kan ni a lo lati ṣe ina foliteji nigbati o bajẹ. Ipa yii jẹ abumọ pupọ ninu iṣafihan Curies ni Ile ọnọ ti Ilu Scotland, eyiti o fihan ipa piezoelectric taara.
Awọn arakunrin Pierre ati Jacques Curie tẹsiwaju lati gba ẹri pipo ti iyipada pipe ti awọn abuku elekitiro-elasto-mechanical ni awọn kirisita piezoelectric. Fun awọn ewadun, piezoelectricity jẹ iwariiri yàrá kan, titi o fi di ohun elo pataki ni wiwa polonium ati radium nipasẹ Pierre ati Marie Curie. Iṣẹ yii ṣawari ati ṣalaye awọn ẹya ara gara ti o ṣe afihan piezoelectricity, ti o pari ni titẹjade Woldemar Voigt's Lehrbuch der Kristallphysik (Iwe-ọrọ ti Crystal Physics).
Awọn Curies lẹsẹkẹsẹ jẹrisi aye ti ipa ijumọsọrọ, ati tẹsiwaju lati mathematiki yọkuro awọn ipilẹ thermodynamic ipilẹ ti ipa ibaraenisọrọ naa. Eyi ni a ṣe nipasẹ Gabriel Lippmann ni 1881. Piezoelectricity lẹhinna lo lati ṣe idagbasoke sonar lakoko Ogun Agbaye I. Ni Faranse, Paul Langevin ati awọn alabaṣiṣẹpọ rẹ ṣe agbekalẹ aṣawari submarine ultrasonic kan. Oluwari yii ni transducer ti a ṣe ti awọn kirisita kuotisi tinrin ni pẹkipẹki ti a fi sinu awọn awo irin, ati hydrophone kan lati rii iwoyi ti o pada. Nipa jijade pulse igbohunsafẹfẹ giga lati transducer ati wiwọn akoko ti o gba lati gbọ iwoyi ti awọn igbi ohun ti n ja kuro ni ohun kan, wọn le ṣe iṣiro ijinna si ohun naa.
Lilo awọn kirisita piezoelectric jẹ idagbasoke siwaju nipasẹ Awọn ile-iṣẹ Tẹlifoonu Bell lẹhin Ogun Agbaye II. Frederick R. Lack, ti n ṣiṣẹ ni ile-iṣẹ imọ-ẹrọ telephony redio, ṣe agbekalẹ kirisita gige kan ti o le ṣiṣẹ lori ọpọlọpọ awọn iwọn otutu. Kirisita aini ko nilo awọn ẹya ẹrọ ti o wuwo ti awọn kirisita iṣaaju, ni irọrun lilo rẹ ni ọkọ ofurufu. Idagbasoke yii gba awọn ọmọ-ogun afẹfẹ Allied lọwọ lati ṣe ikopa ninu awọn ikọlu ọpọ eniyan, ni lilo redio ọkọ ofurufu. Idagbasoke ti awọn ẹrọ piezoelectric ati awọn ohun elo ni Amẹrika tọju awọn ile-iṣẹ ni idagbasoke awọn ibẹrẹ akoko ogun ni aaye, ati awọn ifẹ ni aabo awọn itọsi ere fun awọn ohun elo tuntun ni idagbasoke. Awọn kirisita Quartz ni a lo ni iṣowo bi ohun elo piezoelectric, ati awọn onimo ijinlẹ sayensi wa awọn ohun elo iṣẹ ṣiṣe ti o ga julọ. Pelu awọn ilọsiwaju ninu awọn ohun elo ati idagbasoke ti awọn ilana iṣelọpọ, Amẹrika
Gabriel Lippmann
Piezoelectricity jẹ lasan eletiriki ninu eyiti idiyele ina n ṣajọpọ ninu awọn ohun elo to lagbara, gẹgẹbi awọn kirisita, awọn ohun elo amọ, ati nkan ti ibi bi egungun ati DNA. O jẹ abajade ti ibaraenisepo laarin ẹrọ ati awọn ipinlẹ itanna ni awọn ohun elo pẹlu afọwọṣe inversion. Piezoelectricity ni akọkọ ṣe awari nipasẹ awọn onimọ-jinlẹ Faranse Pierre ati Jacques Curie ni ọdun 1880.
Piezoelectricity ti ni ilokulo fun ọpọlọpọ awọn ohun elo ti o wulo, pẹlu iṣelọpọ ati wiwa ohun, titẹ inkjet piezoelectric, ati iran ti ina mọnamọna giga. Piezoelectricity ti wa lati awọn ọrọ Giriki πιέζειν (piezein) ti o tumọ si "lati fun pọ tabi tẹ" ati ἤλεκτρον (ēlektron) ti o tumọ si "amber", orisun orisun agbara ina.
Ipa piezoelectric jẹ iyipada, afipamo pe awọn ohun elo ti o nfihan piezoelectricity tun ṣe afihan ipa piezoelectric ti o pada, ninu eyiti iran ti inu ti igara ẹrọ ni abajade lati ohun elo ti aaye itanna kan. Fun apẹẹrẹ, asiwaju zirconate titanate kirisita ṣe ina piezoelectricity wiwọn nigbati eto aimi wọn ba jẹ ibajẹ lati iwọn atilẹba rẹ. Lọna miiran, awọn kirisita le yi iwọn aimi wọn pada nigbati aaye itanna ita ti wa ni lilo, ilana ti a mọ si ipa piezoelectric onidakeji. Ilana yii le ṣee lo lati ṣe awọn igbi olutirasandi.
Ipa piezoelectric ni a ti ṣe iwadi lati aarin 18th orundun, nigbati Carl Linnaeus ati Franz Aepinus, yiya lori imọ ti René Hauy ati Antoine César Becquerel, ṣe afihan ibatan laarin aapọn ẹrọ ati idiyele ina. Sibẹsibẹ, awọn adanwo fihan pe ko ni ipa. Kii ṣe titi ti oye apapọ ti pyroelectricity ati oye ti awọn ẹya kristal ti o wa ni ipilẹ ti jẹ ki asọtẹlẹ ti pyroelectricity ti awọn oniwadi le ṣe asọtẹlẹ ihuwasi gara. Eyi jẹ afihan nipasẹ ipa awọn kirisita bii tourmaline, quartz, topaz, suga ireke, ati iyọ Rochelle.
Gabriel Lippmann, ni ọdun 1881, ni mathematiki yọkuro awọn ipilẹ thermodynamic ipilẹ ti ipa piezoelectric converse. Awọn Curies lẹsẹkẹsẹ jẹrisi aye ti ipa ipa-ọna, ati tẹsiwaju lati gba ẹri pipo ti iyipada pipe ti awọn abuku elekitiro-elasto-mechanical ni awọn kirisita piezoelectric.
Fun awọn ewadun, piezoelectricity jẹ iwariiri yàrá kan titi ti o fi di ohun elo pataki ni wiwa polonium ati radium nipasẹ Pierre ati Marie Curie. Iṣẹ wọn lati ṣawari ati ṣalaye awọn ẹya gara ti o ṣe afihan piezoelectricity ti o pari ni atẹjade ti Woldemar Voigt's Lehrbuch der Kristallphysik (Iwe-ọrọ ti Crystal Physics). Eyi ṣapejuwe awọn kilasi kirisita ti ara ti o lagbara piezoelectricity ati pe o ni itọlẹ ni lile awọn iwọn piezoelectric pẹlu itupalẹ tensor.
Awọn ohun elo ti o wulo ti awọn ẹrọ piezoelectric bẹrẹ pẹlu idagbasoke sonar nigba Ogun Agbaye I. Paul Langevin ati awọn alabaṣiṣẹpọ rẹ ni idagbasoke aṣawari submarine ultrasonic kan. Oluwari yii ni transducer ti a ṣe ti awọn kirisita kuotisi tinrin ni pẹkipẹki ti a fi sinu awọn awo irin, ati hydrophone kan lati rii iwoyi ti o pada. Nipa jijade pulse igbohunsafẹfẹ giga lati transducer ati wiwọn akoko ti o gba lati gbọ iwoyi ti awọn igbi ohun ti n ja kuro ni ohun kan, wọn ni anfani lati ṣe iṣiro ijinna si ohun naa. Lilo piezoelectricity yii fun sonar jẹ aṣeyọri, ati pe iṣẹ akanṣe naa ṣẹda iwulo idagbasoke idagbasoke ni awọn ẹrọ piezoelectric. Ni awọn ọdun mẹwa, awọn ohun elo piezoelectric titun ati awọn ohun elo titun fun awọn ohun elo wọnyi ni a ṣawari ati idagbasoke. Awọn ẹrọ Piezoelectric ri awọn ile ni ọpọlọpọ awọn aaye, lati awọn katiriji phonograph seramiki ti o rọrun apẹrẹ ẹrọ orin ati ṣe olowo poku, awọn oṣere igbasilẹ deede din owo lati ṣetọju ati rọrun lati kọ, si idagbasoke ti awọn transducers ultrasonic ti o gba laaye fun wiwọn irọrun ti iki ati elasticity ti awọn olomi. ati awọn ipilẹ, ti o mu ki awọn ilọsiwaju nla ni iwadi awọn ohun elo. Ultrasonic akoko ašẹ reflectometers fi ohun ultrasonic polusi sinu kan ohun elo ati ki o wiwọn awọn iweyinpada ati discontinuities lati wa awọn abawọn inu simẹnti irin ati okuta ohun, imudarasi igbekale aabo.
Lẹhin Ogun Agbaye Keji, awọn ẹgbẹ iwadii ominira ni Amẹrika, Russia, ati Japan ṣe awari kilasi tuntun ti awọn ohun elo sintetiki ti a pe ni ferroelectrics ti o ṣe afihan awọn iduro piezoelectric to igba mẹwa ti o ga ju awọn ohun elo adayeba lọ. Eyi yori si iwadi ti o lagbara lati ṣe idagbasoke barium titanate, ati nigbamii asiwaju zirconate titanate, awọn ohun elo pẹlu awọn ohun-ini pato fun awọn ohun elo pato. Apeere pataki ti lilo awọn kirisita piezoelectric ti ni idagbasoke
Woldemar Voigt
Piezoelectricity jẹ lasan eletiriki ninu eyiti idiyele ina n ṣajọpọ ninu awọn ohun elo to lagbara, gẹgẹbi awọn kirisita, awọn ohun elo amọ, ati nkan ti ibi bi egungun ati DNA. Idiyele yii jẹ ipilẹṣẹ ni idahun si aapọn ẹrọ ti a lo. Ọrọ naa piezoelectricity wa lati ọrọ Giriki "piezein", eyi ti o tumọ si "lati fun pọ tabi tẹ", ati "elektron", eyi ti o tumọ si "amber", orisun orisun agbara ina.
Ipa piezoelectric awọn abajade lati ibaraenisepo eletiriki eletiriki laini laarin ẹrọ ati awọn ipinlẹ itanna ti awọn ohun elo kirisita pẹlu ami afọwọṣe inversion. Ipa yii jẹ iyipada, afipamo pe awọn ohun elo ti n ṣafihan piezoelectricity tun ṣe afihan ipa piezoelectric kan, nibiti iran ti inu ti igara ẹrọ ṣe abajade lati aaye itanna ti a lo. Fun apẹẹrẹ, asiwaju zirconate titanate kirisita ṣe ina piezoelectricity wiwọn nigbati eto aimi wọn ba jẹ ibajẹ lati iwọn atilẹba rẹ. Lọna miiran, awọn kirisita le yi iwọn aimi wọn pada nigbati aaye ina mọnamọna ita ti wa ni lilo, iṣẹlẹ ti a mọ si ipa piezoelectric onidakeji, eyiti o lo ninu iṣelọpọ awọn igbi olutirasandi.
Awọn onimọ-jinlẹ Faranse Pierre ati Jacques Curie ṣe awari piezoelectricity ni 1880. Ipa piezoelectric ti wa lati igba ti a ti lo fun ọpọlọpọ awọn ohun elo ti o wulo, pẹlu iṣelọpọ ati wiwa ohun, titẹ inkjet piezoelectric, iran ti ina mọnamọna giga giga, awọn olupilẹṣẹ aago, ati awọn ẹrọ itanna. bi microbalances ati wakọ ultrasonic nozzles fun ultrafine fojusi ti opitika assemblies. O tun ṣe ipilẹ ti awọn microscopes iwadii ọlọjẹ, eyiti o le yanju awọn aworan lori iwọn awọn ọta. Ni afikun, awọn gbigbe ni awọn gita ti itanna ti o pọ si ati awọn okunfa ni awọn ilu eletiriki ode oni lo ipa piezoelectric.
Piezoelectricity tun wa awọn lilo lojoojumọ ni ṣiṣẹda awọn ina lati tan gaasi ni sise ati awọn ẹrọ alapapo, ninu awọn ina, awọn ina siga, ati diẹ sii. Ipa pyroelectric, nibiti ohun elo ti n ṣe agbejade agbara ina ni idahun si iyipada iwọn otutu, Carl Linnaeus ati Franz Aepinus ṣe iwadi ni aarin-ọdun 18th, yiya lori imọ lati ọdọ Rene Hauy ati Antoine Cesar Becquerel, ẹniti o ṣe afihan ibatan kan laarin ẹrọ ẹrọ. wahala ati ina idiyele. Awọn adanwo lati fi idi ibatan yii jẹri aiṣedeede.
Wiwo ti crystal piezo ni Curie compensator ni Hunterian Museum ni Scotland jẹ ifihan ti ipa piezoelectric taara nipasẹ awọn arakunrin Pierre ati Jacques Curie. Pipọpọ imọ wọn ti pyroelectricity pẹlu oye ti awọn ẹya gara ti o wa ni ipilẹ jẹ ki asọtẹlẹ ti pyroelectricity, eyiti o jẹ ki wọn ṣe asọtẹlẹ ihuwasi gara ti wọn ṣe afihan ni ipa ti awọn kirisita bii tourmaline, quartz, topaz, suga ireke, ati iyọ Rochelle . Sodium ati potasiomu tartrate tetrahydrate ati quartz tun ṣe afihan piezoelectricity, ati pe disiki piezoelectric kan ni a lo lati ṣe ina foliteji nigbati o bajẹ. Yi iyipada ni apẹrẹ jẹ abumọ pupọ ninu iṣafihan Curies, ati pe wọn tẹsiwaju lati ṣe asọtẹlẹ ipa piezoelectric converse. Ipa ifọrọwerọ naa ni mathematiki yọkuro lati awọn ipilẹ thermodynamic ipilẹ nipasẹ Gabriel Lippmann ni ọdun 1881.
Awọn Curies lẹsẹkẹsẹ jẹrisi aye ti ipa ipa-ọna, ati tẹsiwaju lati gba ẹri pipo ti iyipada pipe ti awọn abuku elekitiro-elasto-mechanical ni awọn kirisita piezoelectric. Ni awọn ewadun ti o tẹle, piezoelectricity jẹ iwariiri yàrá kan, titi o fi di ohun elo pataki ni wiwa polonium ati radium nipasẹ Pierre Marie Curie, ẹniti o lo lati ṣawari ati ṣalaye awọn ẹya gara ti o ṣafihan piezoelectricity. Eyi pari ni titẹjade Woldemar Voigt's Lehrbuch der Kristallphysik (Iwe-ọrọ ti Crystal Physics), eyiti o ṣapejuwe awọn kilasi kirisita ti ara ti o lagbara piezoelectricity ati ni pataki titumọ awọn iduro piezoelectric ni lilo itupalẹ tensor.
Eyi yori si awọn ohun elo ti o wulo ti awọn ẹrọ piezoelectric, gẹgẹbi sonar, eyiti o ni idagbasoke lakoko Ogun Agbaye I. Ni Faranse, Paul Langevin ati awọn alabaṣiṣẹpọ rẹ ṣe agbekalẹ aṣawari submarine ultrasonic kan. Oluwari yii ni olutumọ ti a ṣe ti awọn kirisita kuotisi tinrin ni pẹkipẹki ti o fi ara mọ awọn awo irin, ati hydrophone kan lati ṣe awari iwoyi ti o pada lẹhin ti o njade pulse igbohunsafẹfẹ giga lati transducer. Nipa wiwọn akoko ti o gba lati gbọ iwoyi ti awọn igbi ohun ti n ja kuro ni nkan kan, wọn le ṣe iṣiro ijinna si ohun naa. Wọn lo piezoelectricity lati jẹ ki sonar yii jẹ aṣeyọri, ati pe iṣẹ akanṣe naa ṣẹda idagbasoke nla ati iwulo ninu.
Awọn ibatan pataki
- Piezoelectric Actuators: Piezoelectric actuators jẹ awọn ẹrọ ti o se iyipada agbara itanna sinu išipopada ẹrọ. Wọn ti wa ni lilo nigbagbogbo ni awọn ẹrọ roboti, awọn ẹrọ iṣoogun, ati awọn ohun elo miiran nibiti a ti nilo iṣakoso išipopada deede.
- Awọn sensọ Piezoelectric: Awọn sensọ Piezoelectric ni a lo lati wiwọn awọn aye ti ara gẹgẹbi titẹ, isare, ati gbigbọn. Nigbagbogbo a lo wọn ni ile-iṣẹ ati awọn ohun elo iṣoogun, ati ni awọn ẹrọ itanna olumulo.
- Piezoelectricity ninu Iseda: Piezoelectricity jẹ iṣẹlẹ ti o nwaye nipa ti ara ni awọn ohun elo kan, ati pe o wa ninu ọpọlọpọ awọn oganisimu alãye. Àwọn ohun alààyè kan máa ń lò láti mọ àyíká wọn àti láti bá àwọn ohun alààyè mìíràn sọ̀rọ̀.
ipari
Piezoelectricity jẹ iṣẹlẹ iyalẹnu ti o ti lo ni ọpọlọpọ awọn ohun elo, lati sonar si awọn katiriji phonograph. O ti ṣe iwadi lati aarin awọn ọdun 1800, ati pe o ti lo lati ni ipa nla ninu idagbasoke imọ-ẹrọ igbalode. Ifiweranṣẹ bulọọgi yii ti ṣawari itan ati awọn lilo ti piezoelectricity, ati pe o ti ṣe afihan pataki ti iṣẹlẹ yii ni idagbasoke imọ-ẹrọ igbalode. Fun awọn ti o nifẹ si imọ diẹ sii nipa piezoelectricity, ifiweranṣẹ yii jẹ aaye ibẹrẹ nla kan.
Mo jẹ Joost Nusselder, oludasile Neaera ati olutaja akoonu, baba, ati nifẹ lati gbiyanju ohun elo tuntun pẹlu gita ni ọkan ti ifẹ mi, ati papọ pẹlu ẹgbẹ mi, Mo ti n ṣẹda awọn nkan bulọọgi ti o jinlẹ lati ọdun 2020 lati ṣe iranlọwọ fun awọn oluka adúróṣinṣin pẹlu gbigbasilẹ ati awọn imọran gita.
