piezoeléctricos

Los piezoeléctricos son materiales que exhiben el efecto piezoeléctrico: cuando se aplica una tensión mecánica generan una carga eléctrica y, a la inversa, al aplicar un campo eléctrico se produce deformación mecánica. Este acoplamiento entre campo eléctrico y deformación se utiliza en sensores, actuadores y transductores. El fenómeno se presenta en cristales con estructura cristalina no centrada y, en menor medida, en ciertos polímeros y cerámicas.

Entre los materiales naturales se encuentran el cuarzo y la tourmalina; los materiales sintéticos más usados son las cerámicas ferroelectricas como el PZT (lead zirconate titanate) y los polímeros como PVDF. El PZT ofrece coeficientes piezoeléctricos altos y se fabrica en diversas orientaciones para optimizar rendimiento y estabilidad. Muchos piezoeléctricos requieren un proceso de poling para alinear las regiones dipolares y activar el efecto.

Las aplicaciones abarcan sensores de presión y acelerómetros, micrófonos y transductores, así como actuadores de alta precisión y dispositivos de inyección de tinta. En electrónica, los cristales de cuarzo se emplean para control de frecuencia en relojes y osciladores. También se exploran para la generación y recogida de energía a partir de vibraciones y para aplicaciones médicas.

Entre sus ventajas figuran la respuesta rápida, la posibilidad de miniaturización y la versatilidad de uso en entornos variados. Las limitaciones incluyen sensibilidad a la temperatura, envejecimiento en algunas cerámicas y, en muchos casos, el contenido de plomo en PZT, lo que impulsa el desarrollo de alternativas sin plomo.