Quais são materiais piezoelétricos?

Piezeletricidade, derivado da palavra grega piezo, ou seja, espremer ou prima, é uma carga eléctrica que se acumula em determinados materiais, tais como cristais, cerâmica e osso, quando uma tensão ou força é aplicado ao material. Materiais que demonstram o efeito piezoelétrico também mostram o efeito oposto chamado de efeito piezoelétrico inverso. Isto significa um material piezoeléctrico se torna deformada, como se submetidos a stress, ao ser exposto a um campo eléctrico. Em poucas palavras, materiais piezoelétricos gerar eletricidade quando o estresse é aplicado, e tornar-se estressado quando eletricidade é aplicada.

Inicialmente demonstrado no laboratório em 1880, as primeiras aplicações práticas para materiais piezoelétricos não foram desenvolvidos até 1917 durante a Primeira Guerra Mundial I. A primeira aplicação foi por sonar usado para detectar submarinos com ondas sonoras. Após este sucesso, o interesse em aplicações piezoelétricas cresceu e pela Segunda Guerra Mundial, os materiais piezoeléctricos feitas pelo homem estavam sendo construídos e utilizados em rádios de aviação, filtros para os sinais de rádio e televisão e aplicações cotidianas, tais como dispositivos de ignição de motores pequenos.

O efeito piezoelétrico é encontrado em uma série de materiais naturais e de origem humana. Comumente utilizados cristais de ocorrência natural incluem quartzo, topázio, turmalina, sais de Rochelle e cana de açúcar. cristais feitos pelo homem incluem o langasite e gálio ortofosfato de quartzo-like. cerâmicas feitas pelo homem piezoeléctricos comuns incluem titanato de bário, titanato de chumbo e titanato zirconato de chumbo, a cerâmica piezoelétrica mais comum em uso. Outros materiais piezoelétricos que ocorrem naturalmente incluem osso seco, tendões, seda, algumas madeiras, esmalte, dentina e colágeno.

Há uma grande variedade de aplicações para materiais peizoelectric, especialmente quartzo, que podem gerar milhares de volts de eletricidade. Uma das aplicações mais comuns de piezoelectricidade é no cigarro isqueiro eléctrico. Outras aplicações comuns incluem sensores em guitarras elétricas, como pick-ups e microfones de contato, aparelhos de ultra-som, detecção de ondas de sonar e dispositivos de geração, sistemas de gestão do motor em carros, alto-falantes, injetores de combustível para motores diesel e relógios de quartzo.