فیزیک و زندگی

به گزارش بولتن نیوز، یکی از مواد شناخته شده با خاصیت جالب فیزیکی، پیزوالکتریک‌ها (به انگلیسی:Piezoelectricity ) هستند. این مواد، در صورتی که تحت فشار قرار بگیرند، می توانند جریان ضعیفی از الکتریسیته را از خود عبور بدهند.

به عبارت دیگر، در پدیده‌ی پی‌اِیزوالکتریک یا اثر فشاربرقی ،با اعمال نیروی خارجی، دوقطبی‌های این سرامیک‌ها تحریک می‌شوند و میدان الکتریکی ایجاد می‌شود.

وارونه کردن اثر نیرو (مثلاً از کششی به فشاری) جهت میدان را معکوس می‌کند.

و این یعنی؛ اثر پیزوالکتریک،یک فرآیند برگشت‌پذیر است.

موادی که به‌طور مستقیم اثر پیزوالکتریک (تولید داخلی بار الکتریکی به دلیل اعمال نیروی مکانیکی) را انباشته می‌کنند اثر پیزوالکتریک معکوس (تولید داخلی نیروی مکانیکی در اثر اعمال میدان الکتریکی) را نیز انباشته می‌کنند.

بیشتر بخوانید:

فیزیک چیست؟

نمونه‌ی ساده‌تر پیزوالکتریک را در کودکی و در عروسک های سخنگو دیده‌ایم. همان قرص‌های فلزی نازکی که با فشار دادنشان، عروسک را به صدا کردن وامی‌داشت.

در بدن ما نیز پیزوالکتریک ها وجود دارند. ساختار درونی استخوان‌های ما، به نوعی از پیزوالکتریک ها تشکیل شده است. زمانی که ضربه‌ای به استخوان‌های ما وارد می‌شود، جریان ضعیفی ایجاد می‌گردد. این جریان، باعث انتقال پیام عصبی وارد شدن ضربه، از طریق نورون‌ها به مغز شده و به این ترتیب، دستور هدایت کلسیم بیشتر به آن نقطه توسط مغز، صادر می‌شود.

وجود پیزوالکتریک‌ها در ساختار استخوان، باعث می‌شود تا مغز متوجه شکستگی‌های جزئی یا کلی شده و برای بهبود یا تقویت آن نقطه، اقدام کند.

پیزوالکتریک‌ها، پیش از این در صنعت کاربرد فراوانی داشتند. این مواد، بالاخص در جنگ جهانی دوم، نقش مهمی را ایفا می‌کردند. اما امروزه، به خاطر سفتی بیش از حد و به صرفه نبودن، کمتر مورد استفاده قرار می‌گیرند.