Los materiales piezoeléctricos tienen la propiedad especial de producir una tensión eléctrica en respuesta a una fuerza aplicada. Por lo general, cristales o cerámicas, los materiales piezoeléctricos tienen una variedad de usos que incluyen sonar, detección de sonido y generación de alto voltaje además de los usos cotidianos, como las fuentes de ignición del encendedor de cigarrillos y los encendedores de barbacoa.
¿Qué es la piezoelectricidad?
La piezoelectricidad, derivada de la palabra griega piezo, que significa apretar o presionar, es una carga eléctrica que se acumula en ciertos materiales como cristales, cerámica y hueso, cuando se aplica una tensión o tensión al material. Los materiales que demuestran el efecto piezoeléctrico también muestran el efecto opuesto llamado efecto piezoeléctrico inverso. Esto significa que un material piezoeléctrico se deforma, como si sufriera estrés, al exponerse a un campo eléctrico. En pocas palabras, los materiales piezoeléctricos crean electricidad cuando se aplica estrés y se estresan cuando se aplica electricidad.
Historia
Inicialmente demostrada en el laboratorio en 1880, las primeras aplicaciones prácticas para materiales piezoeléctricos no eran desarrollado hasta 1917 durante la Primera Guerra Mundial. La primera aplicación fue para sonar utilizado para detectar submarinos con ondas de sonido. Después de este éxito, creció el interés por las aplicaciones piezoeléctricas y, para la Segunda Guerra Mundial, los materiales piezoeléctricos hechos por el hombre se construían y utilizaban en radios de aviación, filtros para señales de radio y televisión y aplicaciones cotidianas, como pequeños encendedores de motores.
El efecto piezoeléctrico se encuentra en una serie de materiales naturales y artificiales. Los cristales naturales que se usan comúnmente incluyen cuarzo, topacio, turmalina, sales de Rochelle y azúcar de caña. Los cristales hechos por el hombre incluyen langasita de cuarzo y ortofosfato de galio. Las cerámicas piezoeléctricas comunes hechas por el hombre incluyen titanato de bario, titanato de plomo y titanato de zirconato de plomo, la cerámica piezoeléctrica más común en uso. Otros materiales piezoeléctricos de origen natural incluyen hueso seco, tendones, seda, algunas maderas, esmalte, dentina y colágeno.
Aplicaciones
Existe una gran variedad de aplicaciones para materiales peizoeléctricos, particularmente cuarzo, que puede generar miles de voltios de electricidad. Una de las aplicaciones más comunes de la piezoelectricidad es en el encendedor de cigarrillos eléctricos. Otras aplicaciones comunes incluyen sensores en guitarras eléctricas como pastillas y micrófonos de contacto, equipos de ultrasonido, dispositivos de detección y generación de ondas de sónar, sistemas de gestión del motor en automóviles, altavoces, inyectores de combustible para motores diesel y relojes de cuarzo.
