Piezoelektrisitet
I dagens verden har Piezoelektrisitet blitt et tema med stor relevans og interesse for mennesker i alle aldre og bakgrunner. Enten for dens innvirkning på samfunnet, dens historiske relevans eller dens innflytelse på hverdagen, har Piezoelektrisitet fanget oppmerksomheten til både forskere, eksperter og fans. I denne artikkelen vil vi utforske i detalj ulike aspekter av Piezoelektrisitet, fra opprinnelsen til dens implikasjoner i dagens verden, med sikte på å tilby en komplett og berikende visjon av dette fascinerende emnet.
Piezoelektrisitet er et naturfenomen der elektriske ladninger blir produsert ved at et materiale bestående av krystaller blir påført press. Jacques og Pierre Curie oppdaget i 1880 den såkalte piezoelektriske effekten (av gr. piezein; «å presse», «å klemme») i enkelte krystallinske mineraler.
Prinsipp
Når krystaller blir utsatt for press, oppstår det en elektrisk polarisering, dvs. en oppsamling av elektrisk ladning i den ene enden av krystallet. Den resulterende elektriske spenningen varierer proporsjonalt med trykkintensiteten. Den samme egenskapen er observert når man utsetter krystallet for strekk, men med en resulterende motsatt spenning. Man kan følgelig bruke piezokrystaller til å generere vekselstrøm, ved at man vekselvis komprimerte og strakk krystallet. Senere eksperimenter har vist at prosessen faktisk er reverserbar. Ved å tilføre vekselspenning får man krystallene til å vekselvis ekspandere og trekke seg sammen.
Bruksområder
Piezoelektriske omformere er forbløffende enkle, og har et absolutt minimum av bevegelige deler. De kan dessuten gjøres utrolig effektive (opptil 90% konvertert energi), og dette gjør det mulig å konstruere svært kompakte apparater. Bl.a. ble piezoteknikk benyttet i tidlige trådløse fjernkontroller, før infrarødt lys ble tatt i bruk. I musikalsk sammenheng ble prinsippet først og fremst utbredt i form av miniatyrmikrofoner og pick-up'er til platespillere. Bruksområdene av piezoelektrisitet i dag er først og fremst innen ultralyd, sonar, sensorteknologi, motortenningssystemer, enkelte blekkskrivere og alarmer (f.eks. i røykvarslere).