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piezoelecticidad

Piezoelectricidad, Efecto Piezoeléctico, Se muestran los antecedentes, materiales y aplicaciones y posibilidades futuras de la piezoelectricidad.
by

Uriel Salazar Reyes

on 13 July 2011

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Transcript of piezoelecticidad

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. ANTECEDENTES DEL EFECTO PIEZOELÉCTRICO efecto piezoeléctrico Indirecto Es cuando se deforman los cristales (lo que produce una vibracion) bajo la acción de fuerzas internas al ser sometidos a un campo eléctrico.
Es normalmente reversible. Es cuando un esfuerzo aplicado a un cristal causa la aparicion de voltaje. Directo (mediados del s. XVIII)Piroelectricidad
[1880] los hermanos Curie hacen la Primera demostración del
efecto piezoeléctrico directo. Observarón el efecto piezoeléctrico
en cristales como: Turmalina Cuarzo Topacio Azúcar de caña Sal Rochelle [1881] Lippmann deduce matemáticamente el efecto contrario basado en principios fundamentales de la termadinámica. [poco después] los Curie comprobarón el efecto contrario. [unas cuantas decadas] El efecto piezoeléctrico no tiene ninguna aplicación práctica es solo una "curiosidad de laboratorio" [1910] Woldemar Voigt publica "Lehrbuch der Kristallphysik". Libro sobre física de cristales que describe los 20 tipos de cristales naturales propiedades piezoeléctricas, y definió con rigor las constantes piezoeléctricas. [1917] Paul Langevin inventa el Sonar 1700 1750 1800 1900 1920 1917 1910 1881 1880 Es la capacidad de cambiar la polarización de algunos materiales sometidos a cambios de temperatura generando un potencial eléctrico producido por el movimiento de las cargas positivas y negativas a los extremos opuestos de la superficie.
La piroelectricidad está estrechamente relacionada con la piezoelectricidad, de tal modo que todos los materiales piroeléctricos son también piezoeléctricos. Pastillas de guitarras eléctricas Sonar (Directo e Indirecto) Micrófonos Medidores de presión Encendedores de chispa Tweeters Reloj de cuarzo Ecografía (Directo e Indirecto) Válvula inyectora de combustible Máquinas de afeitar Cepillos dentales vibratorios Bibliografía

Donal Askeland, Ciencia e Ingeniería de los materiales, ed. Thomson, 2004. pp 833-835.
Sánchez Ron José Manuel, Marie Curie y su tiempo. ed. Critica, 2000. pp 26-29.
Lawrence H. Van Vlak, Tecnología de los materiales, ed. Alfaomega, 1991.
Enciclopedia de la química industrial tomo II cerámica industrial volumen 3, ed. Urmo, 1976, paginas 179-180.
http://ingenieria.peru-v.com/estructuras_inteligentes/materiales_piezoelectricos.htm
http://es.wikipedia.org/wiki/Temperatura_de Curie
http://emisordigital.bligoo.com/conten/view/417918/desarrollando-nuevos-materiales-piezoelectricos.html
http://vimeo.com/11971090
http://en.wikipedia.org/wiki/Piezoelectric_Effect
http://es.wikipedia.org/wiki/Piezoelectricidad Materiales con propiedades piezoeléctricas Polímeros
Polifluoruro de polivinilideno (PVDF ) : Cristales naturales

•Azúcar de caña de azúcar
•Cuarzo
•Sal Rochelle
•Topacio
•Turmalina

muestra caracteristicas piezoeléctricas varias veces superiores que el cuarzo. Cristales Sintéticos

Galio Ortofosfato.
Silicato de Lantano de Galio. Cerámicas hechas por el hombre

Titanato de Bario. Fue la primera cerámica piezoeléctrica descubierta.
Titanato de Plomo.
Titanato Zirconato de Plomo. Es más conocido como PZT, es el más común hoy en uso de cerámica piezoeléctrica.
Niobato de Potasio.
Niobato de Litio.
Tantalato de Litio.
Tungstato Sódico.

Ceramicas piezoeléctricas libres de plomo.

Niobato de Sodio Potasio.
En 2004 , un grupo de investigadores japoneses dirigidos por Yasuyoshi Saito descubierto una composición niobato de sodio y potasio con propiedades cercanas a las de PZT.
Bismuto Ferrita. También es un candidato prometedor para la sustitución de la cerámica a base de plomo.
Niobato de Sodio. En el futuro seremos más personas con más necesidades, con más tecnología. en el futuro habremos acabado con la mayoría de los recursos naturales y necesitaremos cada vez mas de todo.

MUNDO FUTURO En el futuro tendremos posibilidades de crear todo lo que necesitemos imaginen:
Nanosensores implantados en personas para monitorear continuamente su estado de salud.
Estos nanosensores se alimentaran de la misma energía que el cuerpo les puede proveer.
Nanosistemas que funcionen con muy poca energía. En el futuro tendremos que:

Ser mas eficientes.
Aprovechar todos los recursos que tenemos.
Generar nuestras porpias fuentes de energía.

La importancia de la piezoelectricidad son las posibilidades de obtener energía eléctrica de muchos fenomenos.

EFICIENCIA en comparación con otras formas de obtener energía eléctrica la Piezoelectricidad es muy eficiente ya que convierte el 80% de la energía mecánica en eléctrica. Integrantes:

Betzabel Osornio Serna
Israel Piedras Gutierrez
Tania Sandoval Ramirez
Uriel Salazar Reyes Gracias! :) Manteniendo el campo eléctrico, se enfría el material consiguiendo que la polarización se conserve. Se dice entonces que el material está polarizado. (C) Estando el material piezoeléctrico por encima de su temperatura de Curie, se le aplica un fuerte campo eléctrico, que obliga al alineamiento de los polos. (B)
Proceso de polarización Alineación de los polos de los cristales componentes. Inicialmente, el material piezoeléctrico tiene los polos de sus cristales arreglados en forma aleatoria y tienden a anularse unos con otros. (A)
Existe materiales piezoeléctricos duros, cuya temperatura de Curie está por encima de 300ºC. Son difíciles de polarizar, excepto a temperaturas elevadas. Los materiales piezoeléctricos blandos tienen bajas temperaturas de Curie, por debajo de los 200ºC. Pueden ser polarizados a temperaturas ambientales con campos eléctricos fuertes. aún cuando la carga total del dieléctrico es nula, se manifiestan cargas eléctricas de signos opuestos Una caracteristica de los materiales piezoeléctricos es que poseen una temperatura de Curie. Con una mayor temperatura los polos pueden cambiar de orientación.
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