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Piezoeletricidade: o que é e aplicações


Piezoeletricidade, propriedade que caracteriza alguns materiais que apresentam configurações geométricas equivalentes do ponto de vista da estabilidade do sistema, mas com orientação diferente. Dito desta forma sintética, pode ser complexo de imaginar, mas mais algumas linhas são suficientes para entender o mecanismo que "clica" e que faz com que o quartzo, por exemplo, adquira propriedades piezoelétricas.

Isso não acontece aleatoriamente em nenhum momento, mas quando esse tipo de o material é aquecido e imerso em um campo elétrico que faz com que ele se polarize e depois resfrie, dando origem a uma nova configuração em que as células que o compõem estão deformado na mesma direção. Imaginemos uma multidão de pessoas em uma praça que, ouvindo um ruído anômalo em um dos lados da praça, todas se voltem naquela direção.

Para descobrir oefeito piezoelétrico Eu estava em 1880 Pierre Curie e Paul-Jacques Curie, com quartzo, e continuando seus estudos, eles também intuíram o efeito piezoelétrico inverso.

Piezoeletricidade: o que é

Do grego πιέζειν, prensar ou comprimir, é a propriedade que caracteriza aqueles materiais cristalinos capazes de polarizar, ou de assumir configurações nas quais todas as células são deformadas na mesma direção, conforme ilustrado.

Esta "coreografia" gera um diferença potencial quando são submetidos a deformações mecânicas, efeito piezoelétrico direto, e também os leva a se deformarem de forma elástica quando são atravessados ​​por corrente.

Este último comportamento é descrito como efeito piezoelétrico reverso, ou efeito Lippmann, o cientista que primeiro formulou a hipótese. As deformações de que estamos falando, no caso de piezoeletricidade, são da ordem do nanômetro e a orientação das células ocorre apenas ao longo de uma determinada direção, não surpreendentemente, cada vez de forma diferente.

Piezoeletricidade: como funciona

A piezoeletricidade mostra seus efeitos em todos aqueles materiais cristalinos que não possuem um centro de simetria para que possam se deformar, ocasionalmente. Vamos imaginar cristais consistindo de dipolos elétricos microscópicos que, uma vez aplicada uma força de fora, transforma o mesmo cristal em um capacitor ao qual foi aplicada uma diferença de potencial. Isto porque força externa comprime o cristal, deforma sua estrutura e compromete sua neutralidade elétrica.

Com o piezoeletricidade do material, um disco, por exemplo, possui duas faces com cargas diferentes que, quando conectadas por meio de um circuito externo, geram uma corrente elétrica, ou melhor, uma corrente piezoelétrica.

O que acontece se uma diferença de potencial for aplicada ao cristal? Ele se expande ou contrai longo, sempre ao longo de um determinado eixo, com uma vibração também violenta.

Piezoeletricidade: aplicações

o operação de um isqueiro a gás que usamos todos os dias, podemos verificar por nós mesmos, pode ser baseado na piezoeletricidade. Muitos, e muito mais emocionantes, são os aplicações desta propriedade, na área médica.

Por exemplo o piezocirurgia (piezocirurgia) onde são utilizadas ondas ultrassônicas geradas por um dispositivo piezoelétrico para cirurgia óssea, conseguindo assim preservar os tecidos moles. É frequentemente aplicado no setor odontológico, na implantologia.

piezoeletricidade também entra em jogo para sondas de ultrassom, com cristais piezoelétricos que atuam como atuadores e sensores na fase combinada, e então, existem os litotritores piezoelétricos também dedicado à urologia, mas corre o risco de entrar em terreno muito técnico, como especialistas. O significado que este parágrafo deve ter é mostrar como a piezoeletricidade é de grande utilidade, mesmo que seja “invisível” e de explicação complexa.

Piezoeletricidade do quartzo

Um exemplo de aplicação do piezoeletricidade em outros setores é o microfone piezoelétrico, dispositivo no qual a pressão do ar exercida sobre o cristal pelo aparelho de voz faz com que a placa de quartzo produza um sinal com a mesma frequência da voz que o causou. Para obter um nível adequado de potência, o sinal geralmente é amplificado posteriormente. A piezoeletricidade inversa está, em vez disso, na base de alto-falantes piezoelétricos

Piezo mais leve

Vamos voltar ao exemplo mais comum de piezoeletricidade aplicada. O isqueiro. Se eles ainda estão por aí e agora você entende como funciona, quer um, com 12 euros, você encontra na Amazon.

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