Hiệu ứng áp điện là gì
Hiệu ứng áp điện, hay còn được gọi là hiệu ứng điện cực, là một hiện tượng vật lý khi một chất dẫn điện được đặt trong một trường điện và tạo ra một điện thế giữa hai đầu của nó. Đây là một hiệu ứng khoa học đã được phát hiện và nghiên cứu từ lâu. Bài viết này sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về hiệu ứng áp điện.
Khám phá hiệu ứng áp điện
Hiệu ứng áp điện được phát hiện vào năm 1880 bởi hai nhà khoa học người Pháp, Jacques và Pierre Curie. Họ đã phát hiện ra rằng áp lực áp dụng lên một số loại tinh thể nhất định có thể tạo ra điện tích trong vật liệu đó. Khi nhận ra hiện tượng này, họ gọi nó là hiệu ứng áp điện.
Những em trai Curie cũng đã phát hiện ra hiệu ứng áp đảo ngược. Điều này xảy ra khi một điện trường được áp dụng lên một tinh thể, dẫn đến sự biến dạng hoặc rối loạn của tinh thể đó. Hiện tượng này được gọi là hiệu ứng điện áp đảo ngược.
Ý nghĩa của thuật ngữ “áp điện”
Thuật ngữ “áp điện” được lấy từ tiếng Hy Lạp, trong đó “piezo” có nghĩa là bóp hoặc nhấn. Điều thú vị là từ “điện” trong tiếng Hy Lạp có nghĩa là hổ phách. Trước đây, hổ phách cũng đã được sử dụng như một nguồn điện. Hiện nay, chúng ta sử dụng áp điện trong nhiều thiết bị điện tử, từ các ứng dụng nhận dạng giọng nói đến Siri trên điện thoại thông minh. Áp điện đã mở ra nhiều cơ hội cho việc phát triển các công nghệ tiên tiến hơn.
Các vật liệu áp điện và ứng dụng của chúng
Vật liệu áp điện là những vật liệu có khả năng tạo ra điện khi chịu áp lực cơ học, như là sự nén. Có hai nhóm chính của vật liệu áp điện: tinh thể và gốm sứ.
Các ví dụ về vật liệu áp điện bao gồm PZT (chì zirconate titanate), bari titanate và niobat lithium. Những vật liệu này có hiệu suất tốt hơn so với thạch anh và các vật liệu áp điện tự nhiên khác, nhưng đã được sản xuất nhân tạo để tăng cường các tính chất áp điện.
Công nghệ áp điện cũng đã được sử dụng rộng rãi trong việc phát triển các thiết bị như loa, cảm biến áp lực, hydrophone và các thiết bị cảm biến khác. Nó cũng được ứng dụng trong các lĩnh vực như y tế và điều khiển động cơ.
Ứng dụng của hiệu ứng áp điện trong sonar
Sonar, một công nghệ được phát minh vào những năm 1900, đã đóng vai trò quan trọng trong việc xác định vị trí và phát hiện các đối tượng dưới nước. Sonar sử dụng hiệu ứng áp đảo nghịch đảo để tạo ra sóng âm và nhận biết sóng âm bị trả về. Áp điện đã giúp phát triển các thiết bị sonar như loa và máy thu.
Kết luận
Hiệu ứng áp điện là một hiện tượng quan trọng trong lĩnh vực vật lý. Nó đã mở ra nhiều cơ hội cho việc phát triển các thiết bị và công nghệ tiên tiến hơn. Với sự ứng dụng đa dạng của nó trong các lĩnh vực như điện tử, y tế và định vị dưới nước, hiệu ứng áp điện tiếp tục đóng vai trò quan trọng trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta.
HEFC là một trường đại học uy tín tại Việt Nam, chúng tôi cung cấp các khóa học giáo dục chất lượng và mang tính ứng dụng cao. Để biết thêm thông tin, hãy truy cập vào trang web của chúng tôi tại HEFC.
References:
HEFC
