பைசோ எலக்ட்ரிக் விளைவு 19 ஆம் நூற்றாண்டின் இறுதியில் பிரெஞ்சு விஞ்ஞானிகளான கியூரி சகோதரர்களால் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. அந்த நேரத்தில், கண்டுபிடிக்கப்பட்ட நிகழ்வின் நடைமுறை பயன்பாட்டைப் பற்றி பேசுவது மிக விரைவில், ஆனால் இன்று பைசோ எலக்ட்ரிக் கூறுகள் பொறியியல் மற்றும் அன்றாட வாழ்வில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
உள்ளடக்கம்
பைசோ விளைவின் சாராம்சம்
நன்கு அறியப்பட்ட இயற்பியலாளர்கள் சில படிகங்கள் (ராக் கிரிஸ்டல், டூர்மலைன், முதலியன) சிதைந்தால், அவற்றின் அம்சங்களில் மின் கட்டணங்கள் எழுகின்றன. சாத்தியமான வேறுபாடு முக்கியமற்றது, ஆனால் அந்த நேரத்தில் இருந்த சாதனங்கள் அதை சரிசெய்தன, மேலும் கடத்திகளின் உதவியுடன் எதிர் கட்டணங்களுடன் பாகங்களை இணைப்பதன் மூலம் அதைப் பெற முடிந்தது ஒரு மின்சாரம்.. இந்த நிகழ்வு சுருக்க அல்லது நீட்சியின் தருணத்தில் இயக்கவியலில் மட்டுமே பதிவு செய்யப்பட்டது. நிலையான சிதைவு பைசோ விளைவை ஏற்படுத்தவில்லை.
விரைவில் எதிர் விளைவு கோட்பாட்டளவில் நிரூபிக்கப்பட்டது மற்றும் நடைமுறையில் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது - மின்னழுத்தம் பயன்படுத்தப்படும் போது, படிக சிதைந்தது. இரண்டு நிகழ்வுகளும் ஒன்றோடொன்று தொடர்புடையவை என்று மாறியது - ஒரு பொருள் நேரடி பைசோ விளைவை வெளிப்படுத்தினால், அது தலைகீழ் விளைவையும் வெளிப்படுத்துகிறது, மேலும் நேர்மாறாகவும்.
போதுமான சமச்சீரற்ற தன்மையுடன் அனிசோட்ரோபிக் படிக லேட்டிஸ் (திசையைப் பொறுத்து வெவ்வேறு இயற்பியல் பண்புகளைக் கொண்டவை) மற்றும் சில பாலிகிரிஸ்டலின் அமைப்புகளுடன் கூடிய பொருட்களில் இந்த நிகழ்வு காணப்படுகிறது.
எந்தவொரு திடமான உடலிலும், பயன்படுத்தப்படும் வெளிப்புற சக்திகள் சிதைவு மற்றும் இயந்திர அழுத்தங்களை ஏற்படுத்துகின்றன, மேலும் பைசோ விளைவைக் கொண்ட பொருட்களில் கட்டணங்களின் துருவமுனைப்பும் ஏற்படுகிறது, மேலும் துருவப்படுத்தல் பயன்படுத்தப்படும் சக்தியின் திசையைப் பொறுத்தது. செல்வாக்கின் திசை மாறும்போது, துருவமுனைப்பு மற்றும் கட்டணங்களின் துருவமுனைப்பு ஆகிய இரண்டும் மாறுகின்றன. இயந்திர மின்னழுத்தத்தின் மீது துருவமுனைப்பு சார்பு நேரியல் மற்றும் வெளிப்பாடு P=dt மூலம் விவரிக்கப்படுகிறது, இதில் t என்பது இயந்திர மின்னழுத்தம் மற்றும் d என்பது பைசோ எலக்ட்ரிக் மாடுலஸ் (பைசோமோடுலஸ்) எனப்படும் குணகம்.
இதேபோன்ற நிகழ்வு தலைகீழ் பைசோ விளைவுடன் நிகழ்கிறது. பயன்படுத்தப்பட்ட மின்சார புலத்தின் திசை மாறும்போது, சிதைவின் திசை மாறுகிறது. இங்கே சார்பு நேரியல்: r=dE, இங்கு E என்பது மின்புல வலிமை மற்றும் r என்பது திரிபு. அனைத்து பொருட்களிலும் நேரடி மற்றும் தலைகீழ் பைசோ விளைவுக்கான குணகம் d ஒரே மாதிரியாக இருக்கும்.
உண்மையில், இந்த சமன்பாடுகள் மதிப்பீடுகள் மட்டுமே. உண்மையான சார்புகள் மிகவும் சிக்கலானவை மற்றும் படிக அச்சுகளுடன் தொடர்புடைய சக்திகளின் திசையால் தீர்மானிக்கப்படுகின்றன.
பைசோ விளைவு கொண்ட பொருட்கள்
பைசோ விளைவு முதலில் பாறை படிகத்தின் (குவார்ட்ஸ்) படிகங்களில் கண்டறியப்பட்டது. இன்றுவரை இந்த பொருள் பைசோ எலக்ட்ரிக் கூறுகளை தயாரிப்பதில் மிகவும் பொதுவானது, ஆனால் இயற்கை பொருட்கள் மட்டும் உற்பத்தியில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
பல பைசோ எலக்ட்ரிக் கூறுகள் ABO சூத்திரத்துடன் கூடிய பொருட்களை அடிப்படையாகக் கொண்டவை3BaTiO போன்ற சூத்திரம்3, PbTiO3. இந்த பொருட்கள் ஒரு பாலிகிரிஸ்டலின் (பல படிகங்களைக் கொண்டவை) அமைப்பைக் கொண்டுள்ளன, மேலும் அவை பைசோ விளைவை வெளிப்படுத்தும் திறனைக் கொடுக்க, அவை வெளிப்புற மின்சார புலம் மூலம் துருவமுனைப்புக்கு உட்படுத்தப்பட வேண்டும்.
ஃபிலிம் பைசோ எலக்ட்ரிக்ஸ் (பாலிவினைலைடின் புளோரைடு, முதலியன) பெறுவதை சாத்தியமாக்கும் தொழில்நுட்பங்கள் உள்ளன. அவர்களுக்கு தேவையான பண்புகளை வழங்க, அவை நீண்ட காலத்திற்கு மின்சார புலத்தில் துருவப்படுத்தப்பட வேண்டும். அத்தகைய பொருட்களின் நன்மை மிகவும் சிறிய தடிமன் ஆகும்.
பைசோ விளைவைக் கொண்ட பொருட்களின் பண்புகள் மற்றும் பண்புகள்
துருவமுனைப்பு மீள் சிதைவின் போது மட்டுமே நிகழும் என்பதால், பைசோ மெட்டீரியலின் ஒரு முக்கிய பண்பு வெளிப்புற சக்திகளின் செயல்பாட்டின் கீழ் வடிவத்தை மாற்றும் திறன் ஆகும். இந்த திறனின் மதிப்பு மீள் இணக்கம் (அல்லது மீள் விறைப்பு) மூலம் தீர்மானிக்கப்படுகிறது.
பைசோ விளைவைக் கொண்ட படிகங்கள் அதிக நெகிழ்ச்சித்தன்மையைக் கொண்டுள்ளன - சக்தி (அல்லது வெளிப்புற அழுத்தம்) அகற்றப்படும்போது, அவை அவற்றின் அசல் வடிவத்திற்குத் திரும்புகின்றன.
பைசோ படிகங்களும் ஒரு உள்ளார்ந்த இயந்திர அதிர்வு அதிர்வெண்ணைக் கொண்டுள்ளன. இந்த அதிர்வெண்ணில் படிகமானது ஊசலாட வேண்டிய கட்டாயம் ஏற்பட்டால், வீச்சு குறிப்பாக பெரியதாக இருக்கும்.
முழு படிகங்களும் பைசோ விளைவை வெளிப்படுத்துவது மட்டுமல்லாமல், சில நிபந்தனைகளின் கீழ் வெட்டப்பட்ட அவற்றின் தட்டுகளும் இருப்பதால், வெவ்வேறு அதிர்வெண்களில் அதிர்வு கொண்ட பைசோ எலக்ட்ரிக் பொருட்களின் துண்டுகளைப் பெற முடியும் - வடிவியல் பரிமாணங்கள் மற்றும் வெட்டு திசையைப் பொறுத்து.
இயந்திரத் தரக் காரணி பைசோ எலக்ட்ரிக் பொருட்களின் அதிர்வு பண்புகளையும் வகைப்படுத்துகிறது. சமமாகப் பயன்படுத்தப்படும் விசைக்கான அதிர்வு அதிர்வெண்ணில் அதிர்வு வீச்சு எத்தனை மடங்கு அதிகரிக்கிறது என்பதை இது குறிக்கிறது.
வெப்பநிலையில் பைசோ எலக்ட்ரிக் பண்புகளின் தெளிவான சார்பு உள்ளது, இது படிகங்களைப் பயன்படுத்தும் போது கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ளப்பட வேண்டும். இந்த சார்பு குணகங்களால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது:
- அதிர்வு அதிர்வெண்ணின் வெப்பநிலை குணகம் படிகத்தை சூடாக்கும்போது/குளிரும்போது அதிர்வு எவ்வளவு செல்கிறது என்பதைக் காட்டுகிறது;
- விரிவாக்கத்தின் வெப்பநிலை குணகம், பைசோ செதில்களின் நேரியல் பரிமாணங்கள் வெப்பநிலையுடன் எவ்வளவு மாறுகின்றன என்பதை தீர்மானிக்கிறது.
ஒரு குறிப்பிட்ட வெப்பநிலையில், பைசோகிரிஸ்டல் அதன் பண்புகளை இழக்கிறது.இந்த வரம்பு கியூரி வெப்பநிலை என்று அழைக்கப்படுகிறது. இந்த வரம்பு ஒவ்வொரு பொருளுக்கும் தனிப்பட்டது. உதாரணமாக, குவார்ட்ஸுக்கு இது +573 °C ஆகும்.
பைசோ விளைவின் நடைமுறை பயன்பாடு
பைசோ கலங்களின் சிறந்த அறியப்பட்ட பயன்பாடு ஒரு பற்றவைப்பு உறுப்பு ஆகும். பைசோ விளைவு பாக்கெட் லைட்டர்களில் அல்லது எரிவாயு அடுப்புகளுக்கான சமையலறை பற்றவைப்புகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. படிகத்தை அழுத்தும் போது, சாத்தியமான வேறுபாடு உருவாக்கப்பட்டு, காற்று இடைவெளியில் ஒரு தீப்பொறி தோன்றும்.
இது பைசோ எலக்ட்ரிக் கூறுகளின் பயன்பாட்டுத் துறையின் முடிவு அல்ல. இதேபோன்ற விளைவைக் கொண்ட படிகங்களை ஸ்ட்ரெய்ன் சென்சார்களாகப் பயன்படுத்தலாம், ஆனால் இந்த பயன்பாட்டுத் துறையானது பைசோ விளைவின் பண்புகளால் இயக்கவியலில் மட்டுமே தோன்றும் - மாற்றங்கள் நிறுத்தப்பட்டால், சமிக்ஞை உருவாக்கப்படுவதை நிறுத்துகிறது.
பைசோ படிகங்களை மைக்ரோஃபோனாகப் பயன்படுத்தலாம் - ஒலி அலைகளுக்கு வெளிப்படும் போது மின் சமிக்ஞைகள் உருவாக்கப்படுகின்றன. தலைகீழ் பைசோ விளைவு அத்தகைய கூறுகளை ஒலி உமிழ்ப்பாளர்களாகப் பயன்படுத்தவும் (சில நேரங்களில் ஒரே நேரத்தில்) அனுமதிக்கிறது. படிகத்திற்கு மின் சமிக்ஞை பயன்படுத்தப்படும் போது, பைசோ உறுப்பு ஒலி அலைகளை உருவாக்கத் தொடங்கும்.
இத்தகைய உமிழ்ப்பான்கள் மீயொலி அலைகளை உருவாக்க, குறிப்பாக மருத்துவ தொழில்நுட்பத்தில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. மணிக்கு மணிக்கு தட்டின் அதிர்வு பண்புகளையும் பயன்படுத்தலாம். அதன் சொந்த அதிர்வெண்ணின் அலைகளை மட்டுமே வெளியிடும் ஒலி வடிகட்டியாக இது பயன்படுத்தப்படலாம். ஒலி ஜெனரேட்டரில் (சைரன், டிடெக்டர், முதலியன) பைசோ உறுப்பை ஒரே நேரத்தில் அதிர்வெண் மின்மாற்றியாகவும் ஒலி உமிழ்ப்பாளராகவும் பயன்படுத்துவது மற்றொரு விருப்பமாகும். இந்த வழக்கில் ஒலி எப்போதும் அதிர்வு அதிர்வெண்ணில் உருவாக்கப்படும், மேலும் சிறிய ஆற்றல் நுகர்வு மூலம் அதிகபட்ச அளவைப் பெறலாம்.
ரேடியோ அலைவரிசை வரம்பில் இயங்கும் ஆஸிலேட்டர்களின் அதிர்வெண்களை நிலைப்படுத்த அதிர்வு பண்புகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அதிர்வெண் தக்கவைக்கும் சுற்றுகளில் குவார்ட்ஸ் தகடுகள் மிகவும் நிலையான மற்றும் உயர்தர ஊசலாட்ட சுற்றுகளாக செயல்படுகின்றன.
இதுவரை, தொழில்துறை அளவில் மீள் சிதைவின் ஆற்றலை மின் ஆற்றலாக மாற்ற அருமையான திட்டங்கள் உள்ளன.பாதசாரிகள் அல்லது கார்களின் ஈர்ப்பு விசையால் நடைபாதையின் சிதைவை நீங்கள் பயன்படுத்தலாம், எடுத்துக்காட்டாக, நெடுஞ்சாலைகளின் பகுதிகளை ஒளிரச் செய்ய. விமான இறக்கைகளின் சிதைவு ஆற்றலைப் பயன்படுத்தி உள் சக்தியை வழங்க முடியும். பைசோ செல்களின் போதுமான செயல்திறனால் இத்தகைய பயன்பாடு கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது, ஆனால் பைலட் நிறுவல்கள் ஏற்கனவே உருவாக்கப்பட்டுள்ளன, மேலும் அவை மேலும் முன்னேற்றத்திற்கான உறுதிமொழியைக் காட்டியுள்ளன.
தொடர்புடைய கட்டுரைகள்:
