Piezoelektrik Nedir? Piezoelektrik Olay

10
43665
Piezoelektrik nedir

Piezo” kelimesi Yunancada basınç anlamına gelmektedir. Piezoelektrik olayı 18.YY Fransız fizikçiler Jacques ve Pierre Curie tarafından keşfedilmiştir. Piezoelektrik özellik, mekanik bir enerjiyi elektriğe ya da tam tersi olan elektrik enerjisini mekanik enerjiye çevirebilmektedir. Piezoelektrik polimerlerden ya da seramiklerden de, aynı doğrultuda uygulanan yük (basma ya da çekme) sırasında malzeme içinde ki kristal yapının her iki tarafında bulunan +q ve –q yüklerin ortaya çıkması sonucu oluşur.

Kristal yapı

Kısacası sürekli kutuplaşmaya sahip olan iyonsal kristale (Yukarıdaki şekilde görüldüğü gibi) bir basınç uygulanırsa kutuplar arası mesafe azalacak böylece bir yük birikimi oluşacaktır. Bundan dolayı da bir yük farkı meydana gelmektedir ve bunu bir iletkenle birleşmesiyle akım akmaktadır. Tabi ki aynı olay tersi içinde geçerlidir. Ne var ki üretilen enerji o kadar küçük ki ancak bir mp3 ya da çakmağı çalıştırabiliyoruz.

Piezoelektrik Malzemeler

Piezoelektrik malzemeler içinde kullanılmakta olan çoğunlukla kurşun-zirkonyum-titanyum (PZT) seramiktir. Piezoelektrik etki yaratmak için en önemli olan simetri merkezi olmayan kristaller kullanmaktır. Kullanılan başlıca malzemeler:

  • Kuartz (SiO2)
  • Turmalin
  • Baryum Titanat (BaTiO3)
  • Çinko Oksit (ZnO)
  • PVDF (Poli-vinilidin-klorür)

Aşağıda basit bir piezoelektriğin çalışma prensibi gözükmektedir.

Piezoelektrik çalışma prensibi

Günlük Hayatımızda Piezoelektrik

Belki de en çok kullandığımız eşya ama hangimiz çakmaklarda Piezoelektrik ile gazın ateşlendiğinin farkındadır.

Piezoelektrik çakmak

Mikrofonlarda da piezo etkiden yararlanmaktayız. Sesin tabii oluşturduğu ses dalgalarından gelen basınçla piezo malzeme sinyal üretip, bu sinyaller yükseltilerek hoparlörlere ulaşır. Hemen aşağıdaki şekilde görülen bir mikrofon transdüseri olup beyaz renkte olan piezo kristalidir.

Mikrofonlarda da piezo

Bilim adamları son yıllarda tabana monte edilmiş ayakkabı ile testler yapmaktadır. Aşağıda ki şekilde görünen gibi her adım attığınızda piezo etki gösteren madde elektrik enerjisi üretecek ve yürürken telefonumuzu ya da mp3 çalarımızı şarj edebileceğiz.

Piezo etkili ayakkabı

Kısa bir hesap yapmak gerekirse, her bir adım için 2 miliwatt enerji üretilmektedir. Eğer siz 5bin adım atarsanız (5.000×2 miliwatt= 10.000 miliwatt) yani 10 watt enerji açığa çıkacaktır. Bu da size telefonunuzu 2 saate yetecek kadar şarj edebilme imkânı sunuyor.

Şu an geliştirilme aşamasında olan piezoelektrik, bize miliwatt cinsinden enerji üretimi sağladığı için çok da kullanışlı gözükmemektedir. Temiz çevre için büyük önemi bu alternatif enerji umuyoruz ileri de bilim insanları tarafından gündelik hayatta daha kullanışlı bir hale getirilir.

İlginizi çekebilir: “Şifreli kapı kilidi.”

Paylaşır mısınız?
Önceki İçerikGalaksilerin Birbirinden Uzaklaşması
Sonraki İçerikKurşun Geçirmez Duvar Kaplaması
Çağatay Özada
Ege Üniversitesi Malzeme Bilimi ve Mühendisliği A.B.D. yüksek lisans eğitimi almaktayım. Nano malzemeler ve biyo malzemeler,biyomedikal görüntüleme sistemleri,radyofarmasi ve nükleer uygulamalar alanında araştırmalar yapmaktayım. "Bir bilim insanı olmak, evreni her yönüyle sevmek demektir."

10 Yorum

  1. hocam bu hesapta kullandığınız seramik kaçlık acaba? nf ve uf dönüşümü kaça mw denk gelir teşekkürler..

  2. Bu piezoelektrikle ilgili bir proje var aklımda bu piezoelektrik maddesini nerden temin edilebiliriz ve bu madde kaç yıl kullanım ömrü var??

  3. Piezoelektrik ile ilgili ödevim vardı. Çok yardımcı oldu teşekkür ederim. Ayrıca diğer yazılarınızıda takip ediyorum.

Düşünceleriniz Nedir?