piroelectricidad,piezoelectricidad

Piezoelectricidad.

Esta propiedad se puede ver como la variación de polarización o carga eléctrica con una tensión mecánica produce un campo eléctrico (efecto directo) e inversamente también la aplicación de un campo eléctrico produce una deformación mecánica (efecto inverso). Un ejemplo son los Transductores electromecánicos. Los actuadores piezoeléctricos pueden ser embebidos o adheridos auna estructura compuesta. Pueden ser, por ejemplo, cristales sencillos de polímeros o poli-cristales de cerámicos. En general, estos materiales pueden ser usados simultáneamente como sensores y actuadores, aunque son más usados como sensores. Se utilizan como actuadores en robots que trabajan como músculos (se generan grandes deformaciones al aplicar las cargas). Actualmente se están investigandoy desarrollando algunos ‘cerebros artificiales’, que tienen un procesamiento autoadaptivo, para ser usados en algunas aplicaciones como en la industria aeronáutica. Éstos corresponden a las redes neuronales artificiales que pueden procesar y decidir rápidamente y que son similares a las células nerviosas de los seres vivos, las cuales trabajan individualmente y aprenden colectivamente paraejecutar tareas más complejas. Aquí, los materiales Piezoeléctricos pueden tomarse nuevamente como ejemplo.

Sensores
Un material sensor es aquel que detecta una señal (dato de entrada). Algunos materiales o aparatos, como los materiales piezoeléctricos, se ubican dentro del compuesto para sensar cambios en el medio circundante. Por estas razones, es altamente usada en telecomunicaciones. Debido a lascaracterísticas ya mencionadas, los materiales piezoeléctricos pueden sensar deformación, vibraciones o impactos. Por ejemplo un medidor de deformación piezoeléctrico puede adherirse a un elemento estructural, generándose un voltaje que es función de la deformación o de la amplitud de vibración. Algunos cerámicos y polímeros tienen las propiedades de piezoelectricidad, aunque los últimos son másescasos y muchos de ellos están en una fase de investigación y desarrollo. Los elementos piezoeléctricos se usan en computadoras, en los campos automotriz y médico (por ejemplo en bombas de insulina), terapia con ultrasonido y muchas más aplicaciones.

El efecto piezoeléctrico es usado en los transductores, que convierten ondas acústicas (sonido) en campos eléctricos en ondas acústicas. Elsonido, de alguna frecuencia en particular, produce una deformación en un material piezoeléctrico. Los cambios de dimensión polarizan el cristal, creando un campo eléctrico. Aquí, el campo eléctrico provoca cambios de dimensión en el segundo cristal; estas modificaciones
Producen una onda acústica amplificada. Esta descripción explica el funcionamiento del teléfono. Se utilizan transductoreselectromecánicos similares para reproductores de discos estereofónicos (la aguja era un material piezoeléctrico. El esfuerzo mecánico de la aguja produce un voltaje que luego es amplificado y suena la música de los surcos por donde pasa) y otros dispositivos de audio.

Electrostricción.

Es la deformación mecánica que provoca un campo eléctrico posee una forma cuadrática, no presentando dependenciacon la polaridad del mismo por ejemplo: Actuadores electromecánicos.

También se puede explicar como la deformación mecánica de un cuerpo debido a la polarización eléctrica inducida por un campo eléctrico aplicado, invariante por inversión de la dirección de la intensidad del campo eléctrico.

Las aplicaciones que utilizan dicha propiedad son algunos actuadores. La Electrostricción se utilizaen actuadores de robots que trabajan como músculos (se generan grandes deformaciones al aplicar las cargas). Actualmente se están investigando y desarrollando algunos ‘cerebros artificiales’, que tienen un procesamiento autoadaptivo, para ser usados en algunas aplicaciones como en la industria aeronáutica. Éstos corresponden a las redes neuronales artificiales que pueden procesar y decidir...