Piezoelectricidad

Piezoelectricidad. Es un fenómeno presentado por determinados cristales que al ser sometidos a tensiones mecánicas adquieren una polarización eléctrica en su masa, apareciendo una diferencia de potencial y cargas eléctricas en su superficie. Este fenómeno también se presenta a la inversa, esto es, se deforman bajo la acción de fuerzas internas al ser sometidos a un campo eléctrico. El efectopiezoeléctrico es normalmente reversible: al dejar de someter los cristales a un voltaje exterior o campo eléctrico, recuperan su forma.
Contenido
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1 Efecto piezoeléctrico
2 Cristales solubles
3 Cuarzo
4 Cerámicas
5 Materiales piezoeléctricos
5.1 Materiales utilizados en electrónica
6 Aplicaciones
7 Fuentes
Efecto piezoeléctrico
La célula unitaria de cuarzo (Si–O2) está compuesta por 6átomos de oxigeno, con dos cargas negativas cada uno, y 3 de silicio con cuatro cargas positivas cada uno.
Muchas sustancias cristalinas poseen propiedades piezoeléctricas, pero solamente algunas se usan a escala industrial; entre éstas, el cuarzo, la Sal de Rochelle, eltitanato de bario, el fosfato dihidrogenado de amonio(ADP), etc..
De los cristales piezoeléctricos se cortan láminas que se usanfundamentalmente como patrones (o controles) de frecuencia, o como transductores. Estas láminas, que se cortan siguiendo determinadas reglas, vinculadas a los ejes cristalográficos, se suelen llamar simplemente cristales. Los cristales se usan como patrones de frecuencia, cuando la frecuencia de resonancia mecánica de los mismos es muy estable (por ejemplo, láminas convenientemente cortadas de uncristal de cuarzo); estos cristales al vibrar generan una tensión proporcional a la amplitud de la vibración, y de la misma frecuencia que ésta; y provistos de electrodos convenientes, tienen las características de un circuito resonante de muy alto Q y alta relación L/C, y se utilizan en circuitos filtros, o como elementos de realimentación selectiva en circuitos osciladores, entre otrasaplicaciones.
Cristales solubles
Son cristales artificiales que se obtienen por cultivo. Se parte de soluciones saturadas en caliente, y por enfriamiento o evaporación se forman y crecen dentro de la misma, los cristales. El crecimiento debe ser lento si se desean obtener cristales perfectos. Para acelerar el proceso, se puede partir de trozos cortados de cristales grandes que actúan como gérmenes.
De loscristales solubles, el mas corriente es la Sal de Rochelle (Sal de Seignette), tartrato doble de sodio y potasio (K, Na, C4 O6 H2O). Fue obtenido por primera vez, por un farmacéutico de la Rochelle (Francia), de nombre Seignette. Es un cristal ortorrómbico que debe sus propiedades físicas al ácido tartárico del cual proviene.
La sal de Rochelle es estable entre el 35% y el 85% de humedad relativa. Porencima del 85% de humedad el cristal absorbe agua de la atmósfera y se disuelve lentamente. Para aminorar los efectos de la humedad se cubren los cristales con ceras que retardan, más bien, que evitan la deshidratación. La máxima temperatura a que puede estar expuesto este cristal es del orden de 45oC. A los 55oC pierden de forma permanente sus propiedades piezoeléctricas. El corte de loscristales de sal de Rochelle como el de cualquier otro cristal soluble, se efectúa preferentemente, con un dispositivo similar a una sierra sinfín, provista de un sutil hilo de acero cuya principal misión es aportar agua, la que por disolución efectúa el corte, en la zona de contacto del hilo con el cristal, ya que el hilo no debe efectuar ninguna acción abrasiva sobre el cristal . Las laminas de sal deRochelle pueden montarse para trabajar a la torsión o a la flexión, y según cual sea el montaje, varía la orientación del corte. Después de cortado, y antes de utilizarlo, los cristales se mantienen un cierto tiempo en armarios, a temperaturas controladas. Para poder conectarlo al circuito eléctrico, se pegan a las dos caras de las láminas de cristal, electrodos, consistentes en hojitas de...