Kas yra pjezoelektrinė plėvelė?

Pjezoelektrinė plėvelė susideda iš daugybės trumpų tarpusavyje susijungusių kristalų domenų, turinčių ir teigiamų, ir neigiamų krūvių. Kai taikomas suspaudimas arba mechaninis įtempis, plėvelė gali sukurti įtampą, proporcingą suspaudimo dydžiui. Dėl to plėvelė yra puikus įtempimo matuoklis. Pjezoelektrinis efektas buvo žinomas nuo XIX amžiaus pabaigos, tačiau šiuolaikinės technologijos panaudojo pažangią inžineriją, kad ši plėvelė būtų efektyviai panaudota saugumo, garso kūrimo ir medicinos prietaisuose.

Atlikdami tyrimus 1880-aisiais Pierre’as ir Jacque’as Curie atrado, kad tam tikros kristalinės ir keraminės struktūros spaudžiamos gamina elektros srovę. Be to, jei į medžiagą patektų elektros srovė, ji vibruotų. Ši elektros rūšis buvo žinoma kaip pjezoelektra. Pjezo kilęs iš graikų kalbos žodžio pizein, kuris reiškia stipriai suspausti arba suspausti.

Kai spaudžiama pjezoelektrinė plėvelė, ji gamina elektros energiją. Galima būtų palyginti su kempinėle, kuri sugėrė vandenį. Spaudžiant kempinę, išsiskiria vanduo. Taip pat mažas pjezoelektrinės plėvelės gabalėlis gali pagaminti tūkstančius voltų elektros, kai suspaudžiamas.

Pagrindinis pjezoelektrinės plėvelės panaudojimas yra keitiklis – įtaisas, paverčiantis vieną energijos formą kita. Ši savybė buvo plačiai naudojama apsaugos įrenginiuose. Pavyzdžiui, ši plėvelė buvo naudojama kaip automobilio signalizacijos pažadinimo jungiklis. Daugelis mašinų su jautriais duomenimis naudoja šią plėvelę kaip savo technologinės apsaugos sistemos dalį. Pavyzdžiai: bankomatai, mažmeninės prekybos automatai, PIN kodų klaviatūros ir kompiuterinės sistemos, susijusios su pasauline ar internetine bankininkyste.

Kai pjezoelektrinė plėvelė dedama į bendraašį kabelį, ji buvo naudojama siekiant užtikrinti vyriausybės pastatų, elektrinių, oro uostų ir kalėjimų saugumą. Kartais kabelis dedamas į grandinės tvorą, kur jis veikia kaip perimetro mikrofonas. Kitu metu kabelis užkasamas aplink objektą. Tai gali būti saugus būdas aptikti žmonių ar automobilių eismą.

Kadangi vis daugiau žmonių naudojasi nešiojamaisiais kompiuteriais ar kitais nešiojamaisiais elektroniniais prietaisais, pjezoelektrinė plėvelė yra nebrangus būdas apsaugoti failus. Pavyzdžiui, jei nešiojamasis kompiuteris netyčia nukrito, skaitymo / rašymo galvutė gali nukrypti nuo vėžės ir reikalingi failai gali būti perrašyti arba prarasti. Tačiau, kad to išvengtų, nešiojamojo kompiuterio plėvelė jaučia smūgį ir siunčia valdikliui pranešimą, kad jis nustotų rašyti duomenis.
Medikai taip pat rado pjezoelektrinės plėvelės, ypač polivinilideno fluorido (PVDF) plėvelės, panaudojimą. Pavyzdžiui, iš šios plėvelės pagamintas elektroninio stetoskopo kontaktinis mikrofonas. Taikant naują technologiją, plėvelė naudojama pagalvėlėje, kuri padedama po pacientu, kai jis guli lovoje. Pagalvėlė gali matuoti ir širdies susitraukimų dažnį, ir kvėpavimą, bei siųsti elektroninę žinutę. Tai išlaisvina pacientą nuo prijungimo prie aparatų su laidais.