milyen betegségek esetén alkalmazható a piezoelektromosság?
fotó: egy tipikus piezoelektromos átalakító. Ez az egyik a csengő belsejében a vezetékes telefon: ez teszi a különösen remegő, szörnyű csiripelő zaj, amikor a telefon csörög!
vannak mindenféle helyzetek, amikor meg kell átalakítani a mechanikai energia (nyomás vagymozgás valamilyen) elektromos jelek, vagy fordítva. Gyakran tudjuk, hogy egy piezoelektromos jelátalakítóval., A jelátalakító egyszerűegy olyan eszköz,amely kis mennyiségű energiát alakít át egyik fajból a másikba (például fényt, hangot vagy mechanikai nyomást alakít át elektromos jelekké).
Az ultrahangos berendezés, egy piezoelektromos átalakító alakítja át az elektromos energiát rendkívül gyors mechanikai rezgések—olyan gyorsan, hogy ettől hangzik,de azok túl éles a füle, hogy meghallja. Ezek az ultrahang rezgések használhatóktervezés, tisztítás, mindenféle más dolog.,
egy mikrofonban az energiát (a levegőn áthaladó nyomáshullámokat) elektromos energiává kell konvertálnunk—és ezzel a piezoelektromos kristályok segíthetnek nekünk. Egyszerűen ragasszuk a kristály vibráló részét egy kristályhoz, és a hanghullámok hatására a kristály oda-vissza mozog, generálva az elektromos jeleket. A gramofonban lévő” tű ” (néha lemezjátszónak nevezik) ellentétes módon működik. Ahogy a Diamond-hegyű tű a spirális horony mentén halad az LP-ben, felfelé-lefelé ugrik., Ezek a rezgések egy fényweightpiezoelektromos kristályt nyomnak és húznak fel, elektromos jeleket generálva, amelyeket a sztereotén hangokká alakít vissza. 
Fotó: lemezjátszó stylus (fényképezett alól): Ha még mindig játszik LP rögzíti, majd egy ceruzát, mint ez a átalakítani a mechanikus dudorok a lemezt hangokat lehet hallani. A toll (ezüst vízszintes sáv) tartalmaz egy apró gyémánt kristály (a kis pont a végén a jobb oldalon), hogy pattog fel-le a rekord groove., A rezgések torzítják a sárga patron belsejében lévő piezoelektromos kristályt, amely elektromos jeleket termel, amelyek felerősödnek, hogy hallhassák a hangokat.
kvarcórában vagy órában a fordított piezoelektromos effektus nagyon pontosan tartja az időt. Az akkumulátorból származó elektromos energiát kristályba tápláljákhogy másodpercenként több ezer alkalommal oszcilláljon. Az óra ezután egy elektronikus áramkört használ, hogy ezt lassabb, másodpercenként egyszeri ütésekké alakítsa, amit egy apró motor és néhány precizitás használ a második, a perc és az óra mozgatására éjjel-nappal.,
Piezoelektromosságot is használnak, sokkal durvábban, a gázkályhák szikragyújtóiban ésbarbecues. Nyomja meg az öngyújtó kapcsolót, majd kattanó hangot hallés lásd szikra jelenik meg. A kapcsoló megnyomásakor egy piezoelektromos kristályt szorít, feszültséget generál, és egy szikrát repül át egy kis résen.
Ha egy tintasugaras nyomtató ül az asztalán, akkor precíziós “fecskendőket” használ, hogy cseppecskéket spricceljen a papírra., Néhány inkjets spriccel a fecskendők elektronikusan vezérelt piezoelektromos kristályok, amelyek szorítani a “dugattyúk” ki-be; Canon buborék fúvókák tüzet a tinta fűtésével helyette. (A tintasugaras nyomtatókról szóló cikkünkben mindkét módszerről további részleteket talál.)
fotó: a NASA kísérletezett piezoelektromos anyagok felhasználásával, hogy csökkentse a gyorsan forgó helikopter rotorok rezgését és zaját. Fotó jóvoltából a NASA.
energiatermelés piezoelektromossággal?,
Ha egyszer egy piezoelektromos kristály megnyomásával kis mennyiségű villamos energiát tud készíteni, jelentős mennyiséget tudna elérni, ha sok kristályt újra és újra megnyomna? Mi lenne, ha kristályokat ásnánk a városi utcák és járdák alá, hogy energiát nyerjünk, ahogy az autók és az emberek elhaladtak mellette? Ez az ötlet, amelyet energiatermelésnek neveznek, Sok ember érdeklődését felkeltette., Feltalálók javasolt mindenféle ötletek energia tárolására rejtett piezoelektromos eszközök, a cipő, hogy alakítsa át a gyalogos mozgások hővé, hogy ne fázzon a lába, ráadásul a mobilok, hogy a díj magukat a test mozgását, hogy utakon, hogy a hatalom közvilágítás, kontaktlencse, hogy elfog az energia, ha pislogsz, sőt, kütyü, hogy energiát a nyomás alá eső.
Artwork: Energy harvesting?, Feltalálók már bejelentés sok szabadalmat Hordható szerkentyű, amely létrehoz kis mennyiségű villamos energiát a test mozgását. Ez a példa egy cipő egy beépített piezoelektromos jelátalakítóval (1), amely menet közben fel-le rugózik, áramot küld egy áramkörbe (2), majd tárolja egy akkumulátorban (3).
jó ötlet az energia betakarítása? Első látásra minden, ami minimalizálja a hulladék energiáját és javítja a hatékonyságot, nagyon ésszerűnek tűnik., Ha jönne az emeleten egy boltba, hogy veszik fel az energiát a láb siet vásárlók nyomja a nehéz szekerek, majd ezzel az energiával a bolt fények, vagy a hűtő szekrények, biztos, hogy kell lennie egy jó dolog? Néha az energiatermelés valóban tisztességes, ha meglehetősen szerény mennyiségű energiát biztosít.
a baj azonban az, hogy az energiatermelési rendszerek nagy figyelmet fordíthatnak a jobb ötletekre. Vegyük például az utcák piezoelektromos “rumble csíkokkal” történő építésének koncepcióját, amelyek felszívják az energiát a forgalom áthaladásából., Az autók rendkívül hatástalan gépek, és csak kis mennyiségben (körülbelül 15% – ban) az energia az üzemanyag erejüket, akkor az úton. Ennek a töredéknek csak a töredéke áll rendelkezésre az útból való kilábaláshoz—és nem lenne képes 100 százalékos hatékonysággal visszaszerezni ezt a frakciót. Tehát az energia mennyisége, amit gyakorlatilag vissza tudsz szerezni, és a hatékonyság növelése, amit az elköltött pénzért kapnál, csekély lenne., Ha valóban energiát akar megtakarítani az autókból, akkor ennek ésszerű módja az, hogy a folyamat sokkal korábban foglalkozzon az autószállítás hatékonyságával; például hatékonyabb motorok tervezésével, az emberek ösztönzésével az autó megosztására, a benzinmotorokról az elektromos autókra való csere, és ilyen dolgok.
Ez nem azt jelenti, hogy az energiatermelésnek nincs helye; nagyon hasznos lehet a mobil eszközök töltéséhez olyan energiát használva, amely egyébként hulladékba kerülne. Képzelj el egy mobiltelefont, amely automatikusan feltöltődik minden alkalommal, amikor például a zsebében mozog., Még akkor is, amikor az energiatakarékosság, mi kell figyelembe venni mindig a nagyobb képet, majd ellenőrizze, hogy a pénzt fektetünk a termelő a lehető legjobb eredményeket.
ki fedezte fel a piezoelektromosságot?
a piezoelektromos hatást két francia fizikus, brothersPierre és Paul-Jacques Curie fedezte fel 1880-ban kvarc, Turmalin és andRochelle só (kálium-nátrium-tartarát) kristályaiban. A nevet a piezein görög műből vették, ami azt jelenti, hogy “nyomja meg.,”Jacques foglalta össze a megfigyelés egy 1889 papír Annales de Chimie et de Fizikum(a saját nagyon durva fordítás a francia):
“Ha egy húz, vagy összenyomja végig a fő tengely , úgy tűnik, a végén ez a tengely egyenlő mennyiségű villamos ellentétes jelek, arányos a színészi erő, független a méretek a kvarc.”
grafika: illusztrációk a Curies munkáját Quartz Piezo-Electrique: Extrait de la These de J. CURIE: Annales de Chimie et de Physique, t., XVII., 1889, 392. o.
