Materiales InteligentesPiezoelectricidad
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el marcador de posicin e inserte su imagen.AgendaConcepto de
PiezoelectricidadMaterialesAplicacionesVentajas y
DesventajasConclusiones
PIEZO ELECTROPEIZIN ELECTRUMPRESIONAR AMBARPiezoelectricidadLa
piezoelectricidad es un fenmeno que ocurre en determinados
cristales que, al ser sometidos a tensiones mecnicas, en su masa
adquieren una polarizacin elctrica.Los cristales piezoelctricos se
deforman bajo la accin de fuerzas internas al ser sometidos a un
campo elctrico.Los materiales piezoelctricos carecen de centro de
simetra, por lo cual al someterse a tensin mecnica, las cargas de
la materia se separan.Transductor
Cristales de CuarzoEl cuarzo muestra una fuerte efecto
piezoelctrico perpendicularmente al eje del prisma.La aplicacin de
presin sobre un cristal de cuarzo genera una polarizacin elctrica a
lo largo de la direccin de la presin. Alternativamente, la
aplicacin de una tensin elctrica conduce a una deformacin mecnica
del cristal.
Cristales de Turmalina
La turmalina tiene propiedades piezoelctricas. Esto significa
que en los dos extremos se acumulan cargas opuestas tanto bajo
presin como al calentarlo. Estas cargas pueden atraer objetos
ligeros .La turmalina es usada principalmente para equipamiento de
medicin de presin, especialmente en instrumentacin submarina y
equipamiento de guerra. En la actualidad tambin se la tritura y se
mezcla con las placas de cermica de las planchas para el cabello,
el calentamiento de la misma hace que se emitan iones negativos, lo
que permite dar forma al cabello.
Cristales semiconductores
Un potencial piezoelctrico se puede crear en cualquier cristal
granel o semiconductor nano estructurado que tiene simetra no
central, tales como los III-V y II-VI materiales de grupo, debido a
la polarizacin de los iones bajo tensin aplicada y la tensin.Esta
propiedad es comn tanto a laesfaleritaywurtzitaestructuras
cristalinas.
PolmerosFluoruro de polivinilideno(PVDF): PVDF exhibe
piezoelectricidad varias veces mayor que el cuarzo.A diferencia de
la cermica, donde la estructura cristalina del material crea el
efecto piezoelctrico, en las molculas de polmeros de cadena larga
entrelazadas atraen y se repelen entre s cuando se aplica un campo
elctrico.Las propiedades piezoelctricas de PVDF se utilizan
ventajosamente para fabricarmatrices de sensorestctiles,medidores
de tensin de bajo costo y transductores de audio de peso
ligero.
Piezoelctricos SintticosTras laPrimera Guerra Mundial, debido a
la dificultad para excitar transductores construidos con cuarzo,
debido a su demanda para sistemas de alta tensin, comenzaron las
investigaciones con materiales sintticos piezoelctrico. En los aos
cuarenta y cincuenta, estos esfuerzos llevaron a la fabricacin de
las primeras cermicas piezoelctricas, de titanato de bario, y de
titanato zirconato de plomo (PZT) por Estados Unidos.
Actualmente los materiales predominantes son las cermicas
piezoelctricas tipo PZT con sus diversas variaciones. Otras como
las compuestas por PT (PbTiO3) y el PMN (Pb(Mg1/3Nb2/3)O3) son
utilizadas en dispositivos que con caractersticas especiales, como
los transductores para alta temperatura.Cmo se crea un
Piezoelctrico?
Como Funciona?
Sensor piezoelctricoEs un dispositivo que utiliza el efecto
piezoelctrico para medir presin, aceleracin, tensin o fuerza;
transformando las lecturas en seales elctricas.
Los sensores piezoelctricos son catalogados como herramientas
verstiles para la medicin de varios procesos. Son utilizados para
garantas de calidad, procesos de control, investigacin y desarrollo
en diferentes campos industriales.
Tiene aplicaciones en campos como la medicina, la industria
aeroespacial y la instrumentacin nuclear, as como pantallas tctiles
de telfonos celulares. En la industria automovilstica, los
elementos piezoelctricos son utilizados para monitorear la
combustin durante el desarrollo de motores de combustin interna.
Sensor piezoelctricoDesventajas del sensor PiezoelctricoNo se
pueden usar para tomar mediciones de esttica verdadera. Una fuerza
esttica resultara en una cantidad fija de cargas sobre el material
piezoelctrico. Trabajar materiales aislantes imperfectos, as como
la reduccin de la resistencia interna del sensor, resulta poco
eficiente debido a la prdida constante de electrones y el bajo
rendimiento de la seal. Las temperaturas elevadas causan una falla
adicional en la resistencia interna y en la sensibilidad de la
medicin. Ventajas del sensor PiezoelctricoAlta sensibilidad,
obtenida muchas veces a bajo costePequeo tamao y posibilidad de
obtener dispositivos con sensibilidad unidireccional.
Dnde se utiliza?
Dnde se utiliza?
