Så fungerar piezoelektrisk effekt

p

Piezoelektrisk effekt är ett fysiskt fenomen där vissa kristallina material, som kvarts och vissa keramiker, genererar en elektrisk laddning i respons på mekanisk belastning. Detta kan till exempel ske genom tryck, vridning eller böjning. Omvänt kan en piezoelektrisk effekt även orsaka en förändring i dimensionerna i materialet, om en elektrisk spänning appliceras(omvänd piezoelektrisk effekt). Denna unika förmåga att omvandla energi gör piezoelektrisk effekt till en viktig teknologi inom olika områden, inklusive aktuatorteknik, sensorteknik och energiåtervinning.

Fenomenet piezoelektrisk effekt upptäcktes 1880 av bröderna Jacques och Pierre Curie. De studerade kvartskristaller och fann att när kristallerna komprimerades eller sträcktes, uppstod laddningar på ytan. Dessa laddningar var proportionella mot den mekaniska påverkan, vilket ledde till att begreppet piezoelektricitet föddes från grekiskans ”piezein”, som betyder att trycka eller klämma.

I dagens tekniska värld spelar piezoelektriska material en viktig roll. Användningsområden sträcker sig från högprecisionstillämpningar som styrning av optiska linser i kameror, till energiåtervinningslösningar där piezoelektriska kristaller omvandlar mekanisk energi, exempelvis från rörelse eller vibrationer, till elektrisk energi. Piezoaktuatorer, som är en viktig del av många precisionsmaskiner, fungerar tack vare den omvända piezoelektriska effekten. Exempelvis tar elektriska tändare i gasspisar använder förmågan hos piezo-elektriska material att omvandla ett mekaniskt tryck till en högspänd elektrisk gnista.

Kommentera

av Anna Kim