Электрический феномен: пьезоэлектричество

Что такое пьезоэлектричество? Оно отличается от электромагнетизма или статического электричества, но похоже на то, что это естественное электрическое явление, которым можно управлять и можно манипулировать, чтобы сделать наш мир лучше!

Пьезоэлектричество: что это?

Пьезоэлектричество — это заряд, возникающий при механическом воздействии на кристаллы, определенные виды керамики, кости и другие твердые материалы. Приложенное механическое напряжение, которое изменяет или деформирует статическую форму предмета на очень небольшую величину, невидимую человеческому глазу, создает значительный электрический заряд.

История

Пьезоэлектричество было впервые открыто Пьером и Жаком Кюри в 1880 году. Они предсказали, что произойдет, когда к кристаллам будет приложено механическое напряжение. Но чего они не предвидели, так это обратного эффекта, который делает пьезоэлектричество обратимым состоянием. В то время как приложенное механическое напряжение изменяет форму кристалла, вызывая появление на противоположных гранях разноименных зарядов, то в свою очередь приложенный электрический заряд на определенные грани вызывает незначительное изменение статической формы кристалла.

Итак, для чего используется пьезоэлектричество?

После многих лет лабораторного любопытства, пьезоэлектричество теперь нашло широкое применение . Краткий список приложений и продуктов, в которых используется пьезоэлектричество, выглядит следующим образом:

• Датчики подушек безопасности
• Сонар (подача переменного тока заставляет материал быстро менять форму, что создает высокочастотные звуковые волны).
• Зажигалки
• микрофоны
• Струйные принтеры
• Дизельные двигатели
• Лечение бесплодия
• Хирургия (известная как пьезохирургия)
• эхолокация
• Электрогитары

Хотя пьезоэлектричество является результатом воздействия на природное вещество, на первый взгляд может показаться, что это не столько «природное» явление, сколько явление, требующее участия человека. Однако, согласно статье в научном журнале Nature:

Пьезоэлектрические эффекты были получены в ряде мягких тканей, а также в твердых, и, по-видимому, связаны с присутствием ориентированных волокнистых белков, таких как коллаген. Таким образом, пьезоэлектричество может быть универсальным свойством живой ткани и играть значительную роль в некоторых физиологических явлениях.

Пьезоэлектричество все еще изучается, чтобы полностью понять природу этого физического явления.

Существует так много удивительных природных явлений, происходящих прямо у нас под носом, которые были использованы, чтобы сделать наш мир удивительным местом для жизни. Пьезоэлектрический эффект является одним из таких открытий.