کاوش در مواد پیزوالکتریک: انواع ، خواص و تأثیر فناوری

با گذشت سالها ، پیشرفت در علم مواد ، مواد پیزوالکتریک مختلفی مانند کریستال های منفرد ، سرامیک و فیلم های نازک ایجاد کرده است.این مقاله نگاهی دقیق به مواد پیزوالکتریک از جمله خواص ، انواع آنها ، نحوه کار و کاربردهای آنها می اندازد.این اهمیت آنها را در پیوند مهندسی مکانیکی و برقی ، نوآوری در بسیاری از مناطق برجسته می کند.

کاتالوگ

شکل 1: مواد پیزو الکتریک

پیزو چیست؟

کلمه "پیزو" از کلمه یونانی "پیزین" به معنای "فشار دادن" یا "فشار" است.این امر به خوبی با استفاده از آن در علم برای پیزوالکتیک مطابقت دارد.در سال 1880 ، فیزیکدانان فرانسوی ژاک و پیر کوری پیزوالکتیک را کشف کردند.آنها دریافتند که وقتی کریستال های خاصی مانند تورمالین ، کوارتز ، توپاز و نمک روچل تحت فشار قرار گرفتند ، بار الکتریکی تولید می کردند.آنها همچنین دیدند که این کریستال ها وقتی از جریان الکتریکی استفاده می شود ، می توانند شکل را تغییر دهند و نشان می دهد که این روند می تواند هر دو روش را انجام دهد.

این کشف منجر به ایجاد دستگاه های مختلف پیزو الکتریک شد.در طول جنگ جهانی اول ، پیزو الکتریک عمدتاً در ردیاب های زیر دریایی اولتراسونیک استفاده می شد.امروزه از مواد پیزوالکتریک در بسیاری موارد استفاده می شود.آنها در موارد روزمره مانند فندک های سیگار برقی و چاپگرهای جوهر افشان و همچنین در فن آوری های پیشرفته مانند تصویربرداری سونوگرافی پزشکی و کنترل حرکت دقیق در رباتیک یافت می شوند.

انواع مواد پیزوالکتریک

شکل 2: نمونه هایی از مواد پیزو الکتریک

مواد پیزو الکتریکی تک کریستال

مواد پیزوالکتریک کریستالی تک با شبکه کریستالی مداوم و یکنواخت آنها ، عاری از مرزهای دانه مشخص می شوند.این ساختار یکنواخت اغلب در مقایسه با سایر مواد پیزوالکتریک منجر به کارآیی بهتر اتصال الکترومکانیکی می شود.نمونه هایی از چنین مواد شامل کوارتز و لانگازیت است.این کریستال های منفرد با استفاده از روش های رشد دقیق مانند فرآیند Czochralski یا سنتز هیدروترمال تولید می شوند.عملکرد استثنایی آنها باعث می شود آنها برای برنامه های دقیق مانند سیستم های پیشرفته تصویربرداری پزشکی ، طنین اندازها و فیلترهای ارتباطات از راه دور و نظارت بر لرزش در هوافضا عالی باشند.

شکل 3: مواد کوارتز کریستالی پیزو

مواد پیزوالکتریک سرامیک

سرامیک های پیزوالکتریک از مواد ساختار یافته پروسکیت مانند تیتاینات زیرکنات سرب (PZT) ساخته شده اند.این مواد پلی کریستالی هستند و توسط مواد پودر پودر ایجاد می شوند.خصوصیات پیزو الکتریک آنها از طریق یک فرآیند پولینگ توسعه داده می شود و با استفاده از یک میدان الکتریکی خارجی ، قطرهای برقی را تراز می کند.این سرامیک ها را می توان به راحتی به اشکال و اندازه های مختلف شکل داد.دوام و مقرون به صرفه بودن آنها باعث می شود آنها برای استفاده در محرک ها ، سنسورها ، مبدل های اولتراسونیک و وزوزهای الکترونیکی مصرف کننده محبوب شوند.

شکل 4: ساختار سرامیک پیزو الکتریک نوع PZT

مواد نازک پیزوالکتریک فیلم

پیزوالکتریک های فیلم نازک با سپردن لایه هایی که از چند نانومتر تا چندین میکرومتر ضخامت با استفاده از تکنیک های ساخت پیشرفته مانند لکه دار شدن ، رسوب بخار شیمیایی یا رسوب لیزر پالس ساخته شده است.مواد متداول مورد استفاده در فیلم های نازک شامل PZT ، اکسید روی (ZNO) و نیترید آلومینیوم (ALN) است.نازک بودن این فیلم ها به آنها اجازه می دهد تا در سیستم های میکروالکترومکانیکی (MEMS) و سیستم های نانوالکترومکانیکی (NEMS) ادغام شوند و عملکرد آنها را در دستگاه های جمع و جور مانند میکروفن ها ، میکروسوچ ها و آرایه های سنسور پیشرفته تقویت کنند.سازگاری آنها با فرآیندهای نیمه هادی استاندارد و مقیاس پذیری ، آنها را برای مدارهای یکپارچه و الکترونیک انعطاف پذیر مناسب می کند.

شکل 5: فیلمهای نازک پیزوالکتریک آلن

شکل 6: عناصر فله پیزو

انتخاب بین فیلم های نازک و فله پیزو الکتریک بستگی به نیازهای خاص برنامه برای دقت ، قدرت و دوام دارد.مواد پیزو فیلم نازک در فن آوری های در مقیاس کوچک مناسب هستند.در مقابل ، مواد فله پیزو در برنامه های خواستار تر و در مقیاس بزرگتر ترجیح داده می شوند.جدول زیر مواد پیزو فیلم نازک و مواد پیزو فله را بر اساس ضخامت ، تکنیک های تولید ، ویژگی های کلیدی و کاربردهای آنها مقایسه می کند.

دسته	مواد پیزو فیلم نازک	مواد فله پیزو
ضخامت	چند نانومتر به چندین میکرومتر	چند میلی متر تا سانتی متر
تکنیک های تولیدی	پاشیدن ، رسوب لیزر پالس ، رسوب بخار شیمیایی	فشار ، اکستروژن ، ماشینکاری
ویژگی	پاسخ با فرکانس بالا: پاسخ سریع بار	تولید برق بالا: قدرت تولید می کند تحت استرس مکانیکی
	انعطاف پذیری: برای انعطاف پذیر قابل اجرا است سطوح	دوام: قوی و بادوام ، مناسب برای بارهای سنگین و شرایط سخت
	دقت: کنترل دقیق در a سطح میکروسکوپی	تطبیق پذیری: به راحتی شکل و اندازه برای نیازهای خاص
برنامه	میکروالکترونیک و MEMS: شتاب سنج ، ژیروسکوپ ، سر چاپگر جوهر افشان	برداشت انرژی: مکانیکی را تبدیل می کند استرس ناشی از ارتعاشات به انرژی الکتریکی
	دستگاه های پزشکی: مبدل های اولتراسونیک برای تصویربرداری و درمان	محرک ها و سنسورها: محرک های بزرگ در صنایع خودرو و هوافضا ، سنسورهای با بار بالا
	ارتباطات از راه دور: فیلترها و طنین انداز در تلفن های همراه و دستگاه های ارتباطی	دستگاه های سونار و اولتراسونیک: سونار سیستم های استفاده دریایی ، پاک کننده های اولتراسونیک صنعتی

روش های Thin-Film PZT و رسوب

مواد تیتانات زیرکنات سرب با فیلم نازک (PZT) در سنسورها ، محرک ها و سیستم های میکروالکترومکانیکی (MEMS) به دلیل خاصیت عالی پیزوالکتریک استفاده می شود.ترکیب و اثربخشی فیلم های نازک PZT به روشهای رسوب آنها بستگی زیادی دارد که ممکن است بر ساختار ، جهت گیری و عملکرد پیزوالکتریک آنها تأثیر بگذارد.سه تکنیک اصلی رسوب: رسوب بخار شیمیایی آلی (MOCVD) ، گل ژل ، لکه دار و فلز آلی فلزی.

شکل 7: فیلم نازک انعطاف پذیر PZT

فرایند ژل

فرآیند Sol-Gel روشی مقرون به صرفه برای سپردن فیلم های نازک PZT و امکان کنترل ترکیب فیلم در سطح مولکولی است.این تکنیک با تهیه یک محلول کلوئیدی (SOL) که به ژل تبدیل می شود ، شروع می شود.مراحل مهم شامل هیدرولیز کردن و آلکوکسیدهای فلزی پلیمریزاسیون است.ژل حاصل با استفاده از روکش چرخش یا پوشش پوششی روی یک بستر اعمال می شود و به دنبال آن عملیات حرارتی برای از بین بردن اجزای آلی و تبلور فاز PZT انجام می شود.

شکل 8: فرآیند ژل برای فیلم های نازک PZT

مزایا

• امکان کنترل دقیق بر استوکیومتری ، بهبود خاصیت پیزوالکتریک را فراهم می کند

• از درجه حرارت پایین تر در مقایسه با سایر روش ها استفاده می کند

چالش

• بدست آوردن ضخامت و ترکیب مداوم در مناطق بزرگ دشوار است

• انقباض زیاد هنگام خشک شدن و شلیک اغلب باعث ترک خوردگی می شود

پراکنده

پاشیدن یک تکنیک رسوب بخار فیزیکی (PVD) است که در آن ذرات با انرژی بالا ماده را از یک هدف می کوبند و سپس روی یک بستر قرار می گیرند.برای فیلم های PZT ، از لکه دار شدن Magnetron RF استفاده می شود که شامل یک پلاسما از یون های آرگون است که به هدف PZT ضربه می زند.

شکل 9: روش رسوب پراکنده رسوب فیلم نازک

مزایا

• فیلم هایی با چسبندگی و تراکم خوب تولید می کند

• مناسب برای پوشش بسترهای بزرگ به طور یکنواخت

چالش

• استرس می تواند در فیلم هایی که بر خصوصیات آنها تأثیر می گذارد ایجاد شود

• ترکیب هدف ممکن است در حین لکه دار شدن به دلیل بازده لکه دار دیفرانسیل تغییر کند

رسوب بخار شیمیایی آلی فلزی (MOCVD)

MOCVD شامل تجزیه پیش سازهای فلزی و ارگانیک در یک فاز بخار است و در یک بستر گرم شده واکنش نشان می دهد یا تجزیه می شود تا یک فیلم نازک تشکیل شود.این روش برای تولید فیلمهای با خلوص بالا و کریستالی مناسب برای کاربردهای الکترونیکی ترجیح داده می شود.

مزایا

• یکنواختی و انطباق فیلم عالی حتی در بسترهای پیچیده شکل ارائه می دهد

• برای تولید با حجم بالا مفید است

چالش

• نسبت به سایر روشها به درجه حرارت بالاتر نیاز دارد

• حمل و ذخیره پیش سازهای فلزی و ارگانیک می تواند خطرناک باشد

شکل 10: رسوب بخار شیمیایی آلی فلزی

چگونه مواد تحت استرس عمل می کنند

رفتار تحت فشرده سازی

هنگامی که موادی مانند کوارتز یا تیتانات باریم فشرده می شوند ، به روش هایی تغییر می کنند که بر استفاده از آنها در دستگاه های مختلف تأثیر می گذارد.این مواد دارای ساختارهای ویژه ای هستند که هنگام فشار دادن ، بارهای الکتریکی ایجاد می کنند.همانطور که فشرده می شوند ، کوچک می شوند و ساختار داخلی آنها تغییر می کند.

این فشرده باعث می شود بارهای الکتریکی داخل کریستال توزیع شود.فشار یونها را در ساختار کریستال حرکت می دهد و یک میدان الکتریکی ایجاد می کند.این اتفاق می افتد زیرا مراکز بار مثبت و منفی در تغییر مواد.میزان پاسخ الکتریکی به نوع کریستال ، نیرو اعمال شده و جهت کریستال نسبت به نیرو بستگی دارد.

به عنوان مثال ، در سنسورها ، ولتاژ تولید شده توسط کریستال ها می تواند نیروی اعمال شده را اندازه گیری کند و آنها را برای تشخیص فشار و نظارت بر بارها مناسب کند.در محرک ها ، استفاده از یک میدان الکتریکی می تواند شکل تغییر کریستال را ایجاد کند و امکان کنترل دقیق حرکات در مواردی مانند دستگاه های اولتراسونیک و انژکتورهای سوخت خودرو را فراهم می کند.

شکل 11: مواد پیزوالکتریک کار می کنند

پاسخ پیزو الکتریک به فشار

هنگامی که مواد پیزوالکتریک با فشار مکانیکی روبرو هستند ، مولکول های آنها دوباره تنظیم می شود و بر خصوصیات الکتریکی آنها تأثیر می گذارد.این نیرو ساختار مولکولی را تغییر می دهد ، مناطق را با جهت الکتریکی یکنواخت تراز می کند ، قطبش الکتریکی را افزایش می دهد.

این تراز باعث افزایش جداسازی بار در مواد می شود و قطبش الکتریکی آن را تقویت می کند.به عبارت ساده ، فشار باعث می شود دو قطبی (مولکول هایی با دو بار متضاد) یکنواخت تر شود و یک میدان الکتریکی قوی تر برای یک نیروی معین ایجاد کند.

توانایی کنترل دقیق این پاسخ در فشارهای مختلف باعث می شود مواد پیزوالکتریک در بسیاری از فناوری ها بسیار مفید باشند.توانایی آنها برای تبدیل فشار مکانیکی به سیگنال های الکتریکی و برعکس به آنها اجازه می دهد تا به طور مؤثر در کارهایی مانند تولید فرکانس های الکترونیکی دقیق و نظارت بر ارتعاشات در تنظیمات صنعتی مورد استفاده قرار گیرند.

اثر پیزوالکتریک

شکل 12: اثر پیزو الکتریک

تبدیل انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی با اثر پیزو الکتریک

اثر پیزو الکتریک با تغییر شکل مواد کریستالی خاص ، انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تغییر می دهد.این مواد ، معروف به پیزوالکتریک ها شامل مواد طبیعی مانند کوارتز و مصنوعی مانند سرامیک پیشرفته هستند.

هنگامی که یک ماده پیزوالکتریک با استرس مکانیکی مانند فشرده شدن ، پیچ خورده یا خم شدن ، ساختار کریستالی آن ، تقارن مرکزی ندارد و مختل می شود.این اختلال باعث تغییر مراکز بار در کریستال می شود که باعث قطبش و ایجاد پتانسیل الکتریکی در نقاط خاص در مواد می شود.

نکات کلیدی این فرآیند:

بار الکتریکی تولید شده با میزان تنش مکانیکی اعمال شده مطابقت دارد.این بدان معنی است که خروجی الکتریکی می تواند دقیقاً بر اساس نیروی شناخته شده اعمال شده کنترل شود.

هنگامی که نیرو حذف شد ، مواد به حالت اصلی خود باز می گردند و بار الکتریکی از بین می رود.این اطمینان از دوام و قابلیت اطمینان مواد برای دستگاههایی که باید به طور مکرر به خوبی کار کنند ، تضمین می کند.

تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی با اثر پیزو الکتریک معکوس

اثر پیزوالکتریک معکوس انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تغییر می دهد.استفاده از ولتاژ الکتریکی روی یک ماده پیزو الکتریک یک میدان الکتریکی ایجاد می کند که ساختار شبکه کریستالی را تغییر می دهد و ابعاد مواد را تغییر می دهد.

این اثر در محرک های دقیق در ابزارهای نوری و سیستم های میکرو موقعیت یابی استفاده می شود.اثر پیزوالکتریک معکوس تضمین می کند که ورودی های الکتریکی کوچک منجر به تنظیم دقیق مکانیکی کنترل شده ، کمک به پیشرفت در روباتیک ، فناوری خودرو ، ابزارهای پزشکی و ارتباطات می شوند.

توانایی دوگانه اثر پیزو الکتریک برای عمل به عنوان یک مبدل مکانیکی به الکتریکی و برقی به مکانیکی از پیشرفت های تکنولوژیکی پشتیبانی می کند.این دامنه های مکانیکی و برقی را به هم متصل می کند و مهندسی و نوآوری مدرن را گسترش می دهد.

شکل 13: اثر پیزوالکتریک مستقیم و معکوس

مقایسه مواد غیر پیزوالکتریک و پیزو الکتریک

مواد غیر پیزو الکتریک و پیزو الکتریک در نحوه کنترل انرژی مکانیکی و الکتریکی متفاوت هستند.مواد غیر پیزوالکتریک مانند فولاد و آلومینیوم می توانند برق را انجام دهند اما در هنگام استرس ، بار الکتریکی ایجاد نمی کنند.مواد پیزوالکتریک ، مانند کوارتز و سرامیک های خاص ، می توانند به دلیل ساختار کریستالی خاص خود ، انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تغییر دهند.

مواد غیر پیزوالکتریک دارای شبکه های کریستالی متقارن هستند ، بنابراین در صورت استرس ، قطب الکتریکی تولید نمی کنند.مواد پیزوالکتریک دارای شبکه های کریستالی نامتقارن هستند که به آنها امکان می دهد در هنگام استرس ، بار الکتریکی تولید کنند.این تغییر شکل باعث قطبش داخلی و ایجاد پتانسیل الکتریکی می شود.

مواد غیر پیزوالکتریک بر اساس تحرک الکترونی و ساختار باند مانند هادی ها یا عایق های معمولی رفتار می کنند و در هنگام تغییر شکل ، بار الکتریکی ایجاد نمی کنند.مواد پیزوالکتریک دارای دو اثر هستند: اثر مستقیم پیزوالکتریک ، که در آن تنش مکانیکی بار الکتریکی ایجاد می کند و اثر پیزوالکتریک معکوس ، جایی که یک میدان الکتریکی باعث تغییر شکل مکانیکی می شود.این خصوصیات باعث می شود مواد پیزوالکتریک برای استفاده در سنسورها و محرک ها مناسب باشند.

با توجه به خواص مختلف آنها ، مواد غیر پیزو الکتریک و پیزوالکتریک در کاربردهای مختلف استفاده می شود.از مواد غیر پیزوالکتریک در اجزای ساختاری ، سیم کشی الکتریکی و قطعات الکترونیکی استاندارد استفاده می شود که در آن قدرت و هدایت مهم است.از مواد پیزوالکتریک در زمینه هایی استفاده می شود که نیاز به کنترل دقیق و تبدیل انرژی مکانیکی برقی دارند ، مانند تجهیزات سونوگرافی ، دستگاه های موقعیت یابی دقیق و سنسورها و محرک های مختلف برای فن آوری های پیشرفته.

کاربردهای پیزو الکتریک

لوازم الکترونیکی مصرفی: در تلفن های هوشمند و سایر دستگاه ها ، قطعات پیزوالکتریک در بلندگوها و میکروفن ها استفاده می شود.آنها سیگنال های الکتریکی را به ارتعاشات صدا یا ارتعاشات صدا به سیگنال های الکتریکی برای ورودی صوتی تبدیل می کنند.

صنعت خودرو: اتومبیل های مدرن از سنسورهای پیزوالکتریک برای اهداف بسیاری مانند کنترل تزریق سوخت در موتورها و نظارت بر فشار تایر استفاده می کنند.

نظارت بر محیط زیست: سنسورهای پیزوالکتریک تغییرات فشار ، ارتعاشات و صداها را تشخیص می دهند.آنها برای بررسی شرایط محیطی و اطمینان از ایمنی ساختمانها و پل ها استفاده می شوند.

برداشت انرژی: مواد پیزوالکتریک می توانند انرژی را از استرس مکانیکی ضبط کنند.به عنوان مثال ، طبقه هایی که پله ها را به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند می توانند چراغ ها و الکترونیک را در مناطق شلوغ برق دهند و به ایجاد محیط های پایدار کمک می کنند.

فندک های پیزوالکتریک با ولتاژ بالا: این فندک ها برای روشنایی اجاق گاز و باربیکس استفاده می شوند و از یک کلیک مکانیکی کوچک ولتاژ بالا ایجاد می کنند و یک جرقه برای روشن کردن مشعل ایجاد می کنند.این استفاده عملی از مواد پیزوالکتریک را نشان می دهد.

تصویربرداری پزشکی: کریستال های پیزوالکتریک در ماشین های سونوگرافی مفید هستند.آنها امواج صوتی تولید می کنند که بافت ها و اندام ها را از بین می برند و تصاویر را برای تشخیص ایجاد می کنند.

محرک های دقیق در ابزارهای علمی: مواد پیزو الکتریک در محرک های دقیق حرکات ریز و درشتی برای اپتیک و فناوری نانو ایجاد می کنند.این محرک ها آینه ها ، لنزها و سایر قسمت ها را با دقت میکروسکوپی برای تحقیقات علمی و تولید نیمه هادی تنظیم می کنند.

پایان

مطالعه مواد پیزوالکتریک ارتباط محکمی بین فیزیک و مهندسی نشان می دهد ، نشان می دهد که چگونه می توان از خصوصیات طبیعی آنها برای بسیاری از اهداف فناوری استفاده کرد.تطبیق پذیری مواد پیزوالکتریک موجود به عنوان مواد فله قوی و فیلم های نازک انعطاف پذیر ، آنها را برای کاربردهای مختلف مانند برداشت انرژی ، نظارت بر محیط زیست و توسعه فن آوری های پایدار مناسب می کند.با ادامه نوآوری ، تحقیق و توسعه در مواد پیزوالکتریک از اهمیت بیشتری برخوردار است و امیدوار کننده در کارآیی ، دقت و عملکرد فن آوری های آینده است.

سوالات متداول [سؤالات متداول]

1. چه عواملی باعث تولید برق از اثر پیزوالکتریک می شود؟

اثر پیزو الکتریک زمانی اتفاق می افتد که مواد خاصی در پاسخ به استرس مکانیکی بار الکتریکی تولید می کنند.این مواد ، کریستال هایی مانند کوارتز ، سرامیکی مانند تیتایوم باریم و برخی از پلیمرها ، دارای یک ساختار شبکه کریستالی هستند که غیر حساسیت متقارن است ، به این معنی که فاقد مرکز تقارن است.هنگامی که نیروی مکانیکی مانند فشار یا لرزش اعمال می شود ، این ساختار تحریف می شود.این اعوجاج یون ها را درون شبکه جابجا می کند و مناطقی با بار مثبت و منفی ایجاد می کند.جداسازی مکانی این هزینه ها منجر به تولید برق پتانسیل الکتریکی می شود.این اثر برگشت پذیر است و استفاده از یک میدان الکتریکی برای این مواد نیز استرس مکانیکی را القا می کند.

2. از چه دستگاهی از اثر پیزوالکتریک استفاده می کند؟

دستگاه هایی که از اثر پیزوالکتریک استفاده می کنند متنوع هستند و شامل تجهیزات روزمره و تخصصی هستند.برنامه های متداول عبارتند از:

ساعتهای کوارتز: با استفاده از ارتعاشات منظم کوارتز در زیر یک میدان الکتریکی برای نگه داشتن زمان دقیق.

دستگاه های سونوگرافی پزشکی: تولید امواج صوتی که در داخل بدن تکرار می شود تا تصاویر تشخیصی ایجاد کند.

انژکتورهای سوخت در اتومبیل: با استفاده از محرک های پیزو الکتریک برای کنترل زمان و میزان سوخت تزریق شده به سیلندرهای موتور.

سنسورهای پیزوالکتریک و شتاب سنج: اندازه گیری تغییرات در فشار ، شتاب ، کرنش یا نیرو با تبدیل آنها به یک سیگنال الکتریکی.

3. چند ولت پیزو است؟

خروجی ولتاژ یک عنصر پیزو الکتریک بسته به اندازه ، مواد و میزان تنش مکانیکی آن می تواند بسیار متفاوت باشد.یک عنصر پیزو کوچک مانند آنهایی که در فندک ها یا دستگاه های الکترونیکی یافت می شود می تواند سنبله ولتاژ را از چند ولت تا چند صد ولت تولید کند.با این حال ، این خروجی ها به طور کلی در جریان های بسیار کم قرار دارند و فقط میکرو ثانیه ها ماندگار هستند.

4- آیا پیزو به مقاومت نیاز دارد؟

در بسیاری از برنامه ها ، از یک مقاومت با یک عنصر پیزو الکتریک استفاده می شود تا جریان را محدود کند و سایر اجزای موجود در مدار را از سنبله ولتاژ بالا که هنگام فعال شدن پیزو تولید می شود ، محافظت کند.مقدار مقاومت به نیازهای خاص مدار از جمله زمان پاسخ و حساسیت مورد نظر بستگی دارد.بدون مقاومت ، پیزو به دلیل سنبله ولتاژ اولیه بالا به طور بالقوه می تواند به اجزای الکترونیکی متصل آسیب برساند.

5- پیزوالکتریک چگونه با قدرت انسان ارتباط دارد؟

اثر پیزوالکتریک به طور مستقیم برای استفاده از قدرت انسان به روش های نوآورانه کاربرد دارد.این می تواند انرژی مکانیکی را از فعالیت های انسانی مانند پیاده روی یا فشار دادن دکمه ها به انرژی الکتریکی تبدیل کند.این فناوری در برنامه های مختلف مورد بررسی قرار گرفته است:

کاشی های کف برداشت انرژی: این کاشی ها از فشار ریزش در مناطق شلوغ مانند ایستگاه های مترو یا مراکز برق تولید می کنند.

فناوری پوشیدنی: تعبیه مواد پیزوالکتریک در کفش یا لباس برای تولید نیرو برای دستگاه های کوچک از طریق حرکات طبیعی بدن.

ایمپلنت های پزشکی: استفاده از حرکات بدن به دستگاه های برق مانند ضربان ساز ، کاهش یا از بین بردن نیاز به باتری های خارجی.