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La piézoélectricité: ce que c'est et ses applications

La piézoélectricité: ce que c'est et ses applications

Piézo-électricité, propriété qui caractérise certains matériaux qui présentent des configurations géométriques équivalentes du point de vue de la stabilité du système, mais orientées différemment. Dit de cette manière synthétique, cela peut être complexe à imaginer, mais quelques lignes de plus suffisent pour comprendre le mécanisme qui "clique" et que permet au quartz, par exemple, d'acquérir des propriétés piézoélectriques.

Cela n'arrive pas au hasard à tout moment, mais quand ce genre de le matériau est chauffé et immergé dans un champ électrique qui le fait se polariser puis se refroidir, donnant lieu à une nouvelle configuration dans laquelle les cellules qui la composent sont déformé dans le même sens. Imaginons une foule de personnes sur une place qui, entendant un bruit anormal sur l'un des côtés de la place, tournent toutes dans cette direction.

Pour découvrir leeffet piézoélectrique J'étais en 1880 Pierre Curie et Paul-Jacques Curie, avec le quartz, et en poursuivant leurs études, ils ont également eu l'intuition de l'effet piézoélectrique inverse.

La piézoélectricité: qu'est-ce que c'est

Du grec πιέζειν, presser ou compresser, c'est la propriété qui caractérise les matériaux cristallins capables de polariser, ou de prendre des configurations dans lesquelles toutes les cellules sont déformées dans le même sens, comme juste illustré.

Cette "chorégraphie" génère un différence de potentiel lorsqu'ils sont soumis à une déformation mécanique, ils sont soumis à un effet piézoélectrique direct, et les amène également à se déformer de manière élastique lorsqu'ils sont traversés par le courant.

Ce dernier comportement est décrit comme effet piézoélectrique inverse, ou effet Lippmann, le scientifique qui en a émis l'hypothèse le premier. Les déformations dont nous parlons, dans le cas de piézo-électricité, sont de l'ordre du nanomètre et l'orientation des cellules ne se fait que selon une certaine direction, sans surprise, à chaque fois différemment.

Piézoélectricité: comment ça marche

La piézoélectricité montre ses effets dans tous ces matériaux cristallins qui n'ont pas de centre de symétrie afin qu'ils puissent se déformer, à l'occasion. Imaginons cristaux constitués de dipôles électriques microscopiques qui, une fois qu'une force est appliquée de l'extérieur, transforme le même cristal en un condensateur auquel une différence de potentiel a été appliquée. Ceci parce que la force extérieure comprime le cristal, il déforme sa structure et compromet sa neutralité électrique.

Avec le piézoélectricité le matériau, un disque par exemple, a deux faces avec des charges différentes qui, lorsqu'elles sont connectées via un circuit externe, génèrent un courant électrique, ou plutôt un courant piézoélectrique.

Que se passe-t-il si une différence de potentiel est appliquée au cristal? Il s'agrandit ou se contracte long, toujours selon un axe spécifique, avec une vibration également violente.

Piézoélectricité: applications

Le fonctionnement d'un briquet à gaz que nous utilisons tous les jours, nous pouvons vérifier par nous-mêmes, cela pourrait être basé sur la piézoélectricité. Nombreux sont les applications de cette propriété, dans le domaine médical.

Par exemple le piézochirurgie (piézochirurgie) où des ondes ultrasonores générées par un dispositif piézoélectrique pour la chirurgie osseuse sont utilisées, parvenant ainsi à préserver les tissus mous. Elle est souvent appliquée dans le secteur dentaire, en implantologie.

piézo-électricité entre également en jeu pour les sondes à ultrasons, avec cristaux piézoélectriques qui agissent comme des actionneurs et des capteurs dans la phase combinée, et puis, il y a les lithotriteurs piézoélectriques également dédié à l'urologie mais vous risquez d'aller sur un terrain trop technique, en tant qu'experts. Le sens que doit avoir ce paragraphe est de montrer à quel point la piézoélectricité est d'une grande utilité, même si elle est «invisible» et complexe à expliquer.

Piézoélectricité du quartz

Un exemple d'application de la piézo-électricité dans d'autres secteurs, c'est le microphone piézoélectrique, dispositif dans lequel la pression d'air exercée sur le cristal par l'appareil vocal amène la plaque de quartz à produire un signal avec la même fréquence que la voix qui l'a provoqué. Pour obtenir un niveau de puissance adéquat, le signal est généralement amplifié ultérieurement. La piézoélectricité inverse est plutôt à la base de haut-parleurs piézoélectriques

Briquet piézo

Revenons à l'exemple le plus courant de piézoélectricité appliquée. Le briquet. S'ils sont toujours là et si maintenant, vous comprenez comment ça marche, vous en voulez un, avec 12 euros, vous pouvez le trouver sur Amazon.

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