piezoelektrycznych

Piezoelektryczne materiały to grupa materiałów, które generują ładunek elektryczny w odpowiedzi na naprężenie mechaniczne, a także wykazują odkształcenie pod wpływem przyłożonego pola elektrycznego. Zjawisko to, zwane piezoelektrycznością, zostało odkryte w 1880 roku przez Jacques’a i Pierre’a Curie. W praktyce efekt występuje w materiałach bez centro­symetrii; długoterminowa polaryzacja prowadzi do trwałej orientacji dipoli i w konsekwencji właściwości piezoelektrycznych.

Najważniejsze klasy materiałów piezoelektrycznych obejmują kryształy (np. kwarcowy SiO2), ceramiki piezoelektryczne na bazie związku PZT (lead zirconate titanate) oraz inne ceramiki typu PMN-PT, a także polimery piezoelektryczne takie jak PVDF. Ceramiki często wykazują wysoką stałą piezoelektryczną i dużą sztywność, podczas gdy polimery są bardziej elastyczne i łatwiejsze w obróbce. W praktyce technicznej kluczowe znaczenie ma polaryzacja i stabilność właściwości w określonych warunkach temperaturowych.

Główne zastosowania obejmują przetworniki ultradźwiękowe i czujniki ciśnienia, dotyku i drgań, elementy mikrosystemów MEMS oraz źródła i detektory fal akustycznych. W elektronice kwarcowe rezonatory i oscylatory wykorzystują stabilne częstotliwoje, a piezoelektryczne materiały znajdują również zastosowania w energetyce ludzi, gdzie prowadzone są prace nad energią bere. Piezoelektryczność pozostaje aktywną dziedziną badań, łącząc funkcje mechaniczne i elektryczne w kompaktowych, trwałych elementach.