- πιεζοηλεκτρισμός
- Ιδιότητα ορισμένων κρυστάλλων να εκδηλώνουν επιφανειακές διανομές ηλεκτρικών φορτίων αντίθετου σημείου, με την επίδραση μηχανικών ελαστικών παραμορφώσεων (ευθύ πιεζοηλεκτρικό φαινόμενο), ή, αντίστροφα, να παραμορφώνονται, όταν υποβάλλονται στην επίδραση μιας διαφοράς δυναμικού (αντίστροφο πιεζοηλεκτρικό φαινόμενο).
Το φαινόμενο, του οποίου η ταχύτητα αντίδρασης είναι της τάξης των 10-8 sec και το oποίο εκδηλώνεται σε όλα τα σώματα που κρυσταλλώνονται σε συστήματα χωρίς κέντρο συμμετρίας, (εκτός από εκείνα της ολοαξονικής ημιεδρίας του κυβικού συστήματος), είναι ιδιαίτερα έκδηλο στον τουρμαλίνη (βοριοπυριτικό άλας του αργιλίου, του σιδήρου ή των αλκαλίων), στο άλας του Rochelle (διπλό τρυγικό καλιονάτριο) και στο χαλαζία (SiO2). O π. του τελευταίου αυτού σώματος παρουσιάζει ιδιαίτερο πρακτικό ενδιαφέρον, τόσο επειδή η επιφανειακή πυκνότητα των φορτίων που αναπτύσσονται, μεταβάλλεται γραμμικά με την ένταση της εξασκούμενης ελαστικής παραμόρφωσης, για ένα ευρύ διάστημα πίεσης ή εφελκυσμού, όσο και επειδή υπάρχει η δυνατότητα επίτευξης κρυστάλλων μεγάλων διαστάσεων, οι οποίοι παρέχουν ευκολία επεξεργασίας (τεχνητός χαλαζίας). Υλικά σχετικά πρόσφατης επινόησης και άριστης απόδοσης είναι τα κεραμικά (τιτανικό βάριο), χρησιμοποιούμενα κυρίως ως μορφοτροπείς.
Το φαινόμενο του π. παρατήρησαν το 1880 ο Πιερ Κιουρί και ο αδελφός του Ζακ και μπορεί να ερμηνευθεί θεωρητκά ως διαχωρισμός του κέντρου βάρους των θετικών ηλεκτρικών φορτίων από το κέντρο βάρους των αρνητικών, που εμφανίζεται στα μόρια του κρυσταλλικού πλέγματος ως συνέπεια της ελαστικής παραμόρφωσης. Το γεγονός ότι υπάρχουν προνομιούχες διευθύνσεις συνδέεται προς την ανισοτροπία του κρυστάλλου. Η ιδιότητα αυτή λέγεται επίσης π. πρώτης τάξης, για να διακρίνεται από τον π. δεύτερης τάξης ή ηλεκτροσυστολής· το φαινόμενο τούτο είναι αντίστροφο και ασθενέστερο του προηγούμενου, δεδομένου ότι η εφαρμογή ενός ηλεκτρικού πεδίου σε έναν πιεζοηλεκτρικό κρύσταλλο προκαλεί σε αυτόν παραμορφώσεις που είναι ανάλογες με το τετράγωνο της έντασης του πεδίου.
Ο π. εφαρμόζεται σε πολλές περιπτώσεις, όπως: στα πιεζοηλεκτρικά (κρυσταλλικά) μικρόφωνα που μετατρέπουν τα ηχητικά κύματα σε αντίστοιχα ηλεκτρικά ρεύματα· στις ηχογόνες συσκευές που μετατρέπουν το ηλεκτρικό ρεύμα σε ηχητικά και υπερηχητικά κύματα (πιεζοηλεκτρικό μεγάφωνο, ηχογωνιόμετρο)· στα πιεζοηλεκτρικά (κρυσταλλικά) πικάπ που μετατρέπουν σε ηλεκτρικό ρεύμα τις χαράξεις των δίσκων γραμμοφώνου· στους μορφοτροπείς που πραγματοποιούν την αντίθετη λειτουργία, μετατρέπουν δηλαδή το ηλεκτρικό ρεύμα ακουστικής συχνότητας σε αντίστοιχη χάραξη του δίσκου, στα πιεζοηλεκτρικά δονητόμετρα, στους πιεζοηλεκτρικούς μετρητές επιτάχυνσης, στους σταθεροποιητές της συχνότητας πομπών βραχέων και υπερβραχέων κυμάτων, η ακρίβεια των οποίων φτάνει τα 10-8 Hz, τα ηλεκτρονικά χρονόμετρα χαλαζία μεγάλης ακρίβειας κ.ά.
* * *ο, Ν(ηλεκτρ.) φαινόμενο κατά το οποίο αναπτύσσεται ηλεκτρεγερτική δύναμη μεταξύ τών παράλληλων επιφανειών ενός κρυστάλλου, όταν αυτός συμπιέζεται κάθετα ως προς τις επιφάνειες αυτές.[ΕΤΥΜΟΛ. Αντιδάνεια λ., πρβλ. αγγλ. piezoelectricity < πιέζω + ηλεκτρισμός].
Dictionary of Greek. 2013.
