عمل البلورات الكهرضغطية وتطبيقاتها

الأول تأثير كهرضغطية بدأ في عام 1880 من قبل الأخوين جاك كوري وبيير. من خلال إضافة معرفتهم الكهرضغطية بسلوك التركيب البلوري ، أكدوا هذا التأثير باستخدام أمثلة من بلورات كهرضغطية مثل الكوارتز والتورمالين وسكر القصب وملح روشيل والتوباز. في وقت عرضهم الأول ، أظهروا أن ملح روشيل وبلورات الكوارتز أظهروا قدرة كهرضغطية أكبر. خلال الحرب العالمية الثانية ، كشف باحثون في الولايات المتحدة وروسيا واليابان عن مواد اصطناعية سميت باسم ferroelectrics. وتتمثل الوظيفة الرئيسية لهذه المواد في إظهار ثوابت كهرضغطية عدة مرات والتي تتفوق على المواد العادية الكهرضغطية.

على الرغم من أن أول تطوير تجاريًا مادة كهرضغطية عبارة عن بلور كوارتز يستخدم للكشف عن السونار ، ظل الباحثون يبحثون عن موارد أداء فائقة للمواد. أعطى هذا البحث القوي النتيجة في التوسع في مادتين مثل الرصاص زركونات تيتانات ، تيتانات الباريوم. تحتوي هذه المواد على بعض الخصائص المحددة المناسبة لتطبيقات محددة.

ما هي البلورة الكهرضغطية؟

البلورة الكهرضغطية صغيرة الحجم مصدر طاقة . عندما يتم تشويه هذه البلورات تلقائيًا ، فإنها تنتج جهدًا صغيرًا يُعرف باسم الكهروإجهادية. لا يمكن أن يكون هذا النوع من الطاقة المتجددة مناسبًا للمواقف الصناعية. يتمثل المفهوم الرئيسي لهذه البلورات في توفير الكهرباء الانضغاطية ردًا على الضغط التلقائي المطبق والذي يمكن عكسه داخل البلورات. يمكن إجراء هذا الالتواء من خلال نانومتر فقط وله تطبيقات مفيدة مثل التصنيع وكذلك الكشف عن الصوت.

العمل الكهرضغطية الكريستال

شكل البلورة الكهروضغطية هو شكل سداسي ، ويشتمل على ثلاثة محاور وهي البصرية والكهربائية والميكانيكية. يطلق عليه تأثير كهرضغطية. يتم عمل هذه البلورة عندما يتم تطبيق القوة على البلورة ثم تولد الكهرباء. عندما يتم تطبيق قوة كهرومغناطيسية على البلورات ، تبدأ البلورات بعد ذلك في الاهتزاز بخلاف ذلك تظهر نموًا وتقلصًا ميكانيكيًا. يطلق عليه تأثير كهرضغطية معكوس.

بلورة كهرضغطية

تتمثل العيوب الرئيسية لهذه البلورات في أن الألواح الكريستالية الاهتزازية لا يمكنها تحمل ضغط ثابت فوق البلورات. يمكن تحسينها لإيقاف القوة العالية بخلاف الضغط الميكانيكي.

تطبيقات البلورة الكهرضغطية

تشمل تطبيقات البلورة الكهرضغطية ما يلي.

• أفضل تطبيق للكريستال الكهرضغطية هو ولاعة السجائر الكهربائية.
• إن التطبيق الشائع لمصدر طاقة البلورة الكهرضغطية هو إنشاء محرك صغير.
• يتم تضمين البلورات الكهرضغطية داخل نعل الحذاء ل توليد الطاقة الكهربائية لكل خطوة . يمكن تطبيق هذا داخل الأجهزة مثل الهواتف المحمولة والمصابيح وما إلى ذلك.

وبالتالي ، فإن هذا كله يتعلق بالبلورات الكهرضغطية. من المعلومات الواردة أعلاه أخيرًا ، يمكننا أن نستنتج أنه في المستقبل ، كهرضغطية يمكن استخدام تقنية الطرق المتبلورة لحماية الطرق الحدودية. تستخدم هذه التكنولوجيا جهاز استشعار للعثور على تغلغل الأعداء. إذا أصبحت هذه التكنولوجيا حقيقة ، فستكون هناك فرصة لإنشاء محطة لإنتاج الكهرباء. لذلك ، يمكن إصداره مثل مصدر الكهرباء التالي الواعد. إليك سؤال لك ، كيف تصنع بلورة كهرضغطية؟