Piezoelektrikë

Piezoelektrikë është një fenomen dhe një grup materialesh ku një ngarkesë elektrike gjenerohet në përgjigje të presionit mekanik dhe, në të kundërt, një deformim mekanik ndikohet nga një fushë elektrike. Efekti drejt përshkruan prodhimin e ngarkesës kur shtypja apo tensioni aplikohen mbi material, ndërsa efekti anësor përshkruan deformimin kur i aplikohet një fushë elektrike. Ky çift efikasësh e bën piezoelektrikën një mekanizëm të fuqishëm konvertues energjie mes energjisë mekanike dhe energjisë elektrike, me reagime të shpejta dhe mundësi të gjerë frekuencash.

Materialet piezoelektrike janë kryesisht kristale jo-centrosimetrike. Shembuj të zakonshëm përfshijnë kvarcin (SiO2 në gjysmën kristalore), plumb-zirkoni titanatin (PZT), titanatin e bariumit (BaTiO3), lithium niobate (LiNbO3), PVDF (polivinalideni fluorur) dhe ZnO ose AlN. Reagimi piezoelectric karakterizohet me konstanat d33, d31 dhe të ngjashme, të cilat tregojnë marrëdhëniet midis ngarkesës elektrike dhe deformimit. Materialet ferroelectrike mund të polohen për të align domainat dhe për të forcuar përgjigjen piezoelektrike. Përgjigja mund të ndryshojë me temperaturën dhe me orientimin e domainave.

Zbatimet përfshijnë sensorë dhe aktuatorë në elektronikë dhe mekanikë, transduktorë të ultrazërit për imazhim mjekësor, buzera piezoelektrike, printera me inkjet dhe sisteme MEMS. Gjithashtu, piezoelektrikët mbledhin energji nga dridhjet përmes konvertimit mekanik-elektrik. Ka gjithashtu zhvillime drejt zgjidhjeve pa plumb dhe materialeve alternative me performancë të ngjashme.