Piezoelektrik Nedir? Ne İşe Yarar? Nasıl Yapılır?
Piezoelektrik Sensör Nedir?
Teknolojik gelişmeye bağlı olarak üretilen piezoelektrik, mekanik ile elektrik arasındaki değişim durumlarını belirtmektedir. Yunanca kökene dayanan “Piezo”, basınç olarak ifade edilirken mekanik enerjinin basınçla elektriğe dönüştürülmesi işlemidir. Bunun tam tersi de olabileceği gibi elektrik enerjisinin mekanik olarak yapılabilmesi de ihtimal dahilindedir.
Piezoelektrik Ne İşe Yarar?
İlk olarak kuvars minerali, şeker pancarı ve rochelle tuzu kullanımıyla üretim gerçekleşti. 1880 yılında kristal yapılarla ilgili çalışmalar Pierre ve Jacques Curie kardeşler tarafından yapılırken ilerleyen süreçte savunma sanayisi özelinde de işlemler denendi. Doğaya hiçbir zararlı durumu olmamasıyla birlikte enerji üretimi sağlanması işlemlerin devam etmesini sağladı. Günümüzde ise halen istenilen seviyede bir enerji üretim durumu yoktur. Ancak yine de çeşitli araçlarda kullanıldığı görülmektedir.
Önerilen Yazı: Piezoelektrik Eyleyiciler Nedir? Ne İşe Yararlar?
Sensör işlemleri, yüksek voltaj ya da güç kaynakları eksenli durumlarda basınçlı işlemler sağlayan piezoelektrik değerlendirilmektedir. Elektrik akımıyla gazın ısınması ve alev almasını da sağlanabiliyor. Temel prensipleri açısından değerlendirildiğinde ise gücün devinim durumu, fiziksel ölçüm ve maddenin iki ucunda var olan farklı kutup durumları işleyişinde belirleyici olmaktadır. Elektro gitarlarda da yararlanıldığı söylenebilirken endüstriyel testleri devam etmektedir.
Piezoelektrik Kullanım Alanları
Kullanımı en yaygın olan ürünlerin başında çakmaklar gelmektedir. Gazın ateşlenmesi için kullanılan alanda piezo elementi bulunmaktadır. Ona basılmasıyla birlikte işlem gerçekleştirilmektedir. Düşük bir enerji olmasına karşın çakmaklarda kullanımı yeterli olmaktadır. Bunun dışında mikrofonların ses dalgalarından gelen basıncı yükselterek hoparlöre ulaştırmasında da piezoelektrik kullanılmaktadır.
Önerilen Yazı: Biyosensör Nedir? Ne İşe Yarar?
Piezoelektrik Nasıl Yapılır?
Piezoelektrik işlem için polimer ya da seramiklerden aynı doğrultuda yük uygulanması gerekir. Basma ya da çekme durumları olabilirken malzeme içindeki kristal yapının her iki tarafında var olan +q ve -q yüklerinin ortaya çıkarılmasıyla yapılmaktadır. Yük birikimi neticesinde iyonsal kristale basınç uygulaması yapılır, kutupların birbirlerine yaklaşması sağlanır. Yük farkının meydana gelmesiyle de birleşimden akım başlamaktadır.
Her ne kadar karmaşık ve ilginç bir yapı olsa da üretilen bir enerji değişimi söz konusudur. Ancak son derece düşük bir enerjinin ortaya çıkması da günümüzde çok fazla kullanım alanı olabilmesini engellemektedir. Piezoelektrik bir etkinin var olmasında birtakım hususların bilinmesi önem taşır. Bunların başında simetri merkezi bulunmayan kristallerin kullanılmasıdır. İşlemler sırasında kullanımı çok daha iyi sonuç veren malzemeler arasında ilk sırada Kuartz gelmektedir. Ayrıca Turmalin, Baryum Titanat, Çinko Oksit, PVDF tercih edilmektedir.
Piezoelektrik Özellikleri
Kullanım durumunun az olmasının sebeplerinden bir tanesi çok az enerji üretimi sağlaması gösterilebilir. Buna karşın birçok farklı araştırmaya konu olan piezoelektrik ilerleyen yıllarda çok daha gelişme kaydedilecek alanların başında gelmektedir. Bunun olmasındaki en büyük amaçlardan bir tanesi de temiz çevre sağlamasıdır. Zararsız bir şekilde alternatif enerji üretimi sunan işlemin gündelik hayattaki kullanım alanlarının sayısının da çok olması öngörülmektedir. Yenilenebilir enerji kaynakları konusunda da adından söz ettirmektedir.
Önerilen Yazı: Bobin Nedir? Ne İşe Yarar? Özellikleri, Çeşitleri
