Језгро пиезоелектричне технологије заснива се наПиезоелектрични ефекат, која се односи на феномен где одређени кристали (попут кварца, пиезоелектричне керамике, ПВДФ итд. .) генеришу оптужбе под механичким стресом или пролазе деформацију под деловањем електричног поља . може се посебно поделити у две врсте ефеката:
Позитиван пиезоелектрични ефекат (механичка енергија → Електрична енергија)
Када је кристал подвргнут механичким напонима, као што су притисак и напетост, његова интерна промјена дистрибуције набоја и једнака количина супротних бројева налазе се на површини, формирајући потенцијалну разлику . на пример, при додиру пиезоелектричном керамичком лиму, слаба струја ће се генерисати на оба краја .
Обрнути пиезоелектрични ефекат (електрична енергија → Механичка енергија)
Када се електрично поље примењује на оба краја кристала, његова решеткаста структура подвргава се реверзибилној деформацији (издужбина или контракција), а степен деформације је пропорционалан јачини електричног поља . на пример, примењивање наизменичног напона на пиезоелектричну керамику генерисаће високе фреквенције.
1. Поље наношења пиезоелектричне технологије
(1) Прецизни погон и позиционирање (обрнути пиезоелектрични ефекат)
①пиезоелектрични мотор: Коришћење високофреквентне вибрације пиезоелектричних материјала за вожњу ротације ротора, има карактеристике брзог реакције, високе тачности и нема електромагнетног уплитања . који се обично користи за прецизно померање контроле литографских машина и полуводичке производне опреме и полуводичке производне опреме и полуводичка индустријска опрема и полуводичка индустријска опрема и полуводичка индустријска опрема.
②пиезоелектрична платформа за нанопозиционирање: Постизање нанометра (или чак суб-нанометра) Тачност расељавања путем инверзног пиезоелектрана, примењено на врхунску научну истраживачку опрему, као што је микроскопија за скенирање тунелирања (СТМ) и микроскопију атомске силе .
③пиезоелектрични табли / ротациони сто: Као што је поменуто раније, Ксинмеи производи се користе за ласерско подешавање оптичког стазе, аутодизационо-уклањање литералаца, оптички компонентни угао калибрације и друге сценарије за постизање прецизне угаоне контроле на другом нивоу микро угао на другом нивоу у нацрту угао "
(2) сензори и берба енергије (позитиван пиезоелектрични ефекат)
①Псисарија / сензор вибрације: пиезоелектрични материјали могу претворити механичке вибрације или притисак у електричне сигнале за праћење вибрације мотора, моторне дијагнозе, монитори за крвни притисак, итд. ., сл.
②пиезоелектрични комбајн за енергију: претвара енергију вибрације у околину (као што је вожња аутомобилом, стопама, механичка операција) у електричну енергију, пружајући снагу за ниско напајање, као што су сензори и бежични чипови, постизање "самостално".
(3) Акустика и ултразвучно поље
①Ултрасониц Трансдуцер: Користи инверзни пиезоелектрични ефекат за генерисање високофреквентних ултразвучних таласа за медицинско ултразвучно снимање (Б-ултразвук), индустријско неразорно тестирање (откривање унутрашњих пукотина у металима) и ултразвучно чишћење (прецизни делови чишћења) ул.
②пиезоелектрични звучник / микрофон: Звучник производи звук вибрирајући пиезоелектричне материјале, док микрофон ствара електричне сигнале тако да компримирају пиезоелектричне материјале са звучним таласима . који се обично користи у малим аудио уређајима као што су слушни апарат и слушалице .
(4) Медицинска и биотехнологија
①пиезоелектрични микрофлуидни чип: користи се за биолошке експерименте као што су скрининг и одвајање ћелија контролом течности у микроканелима кроз пиезоелектричне вибрације .
②пиезоелектрични хируршки инструменти, као што су пиезоелектричне тестере, користе високофреквентне вибрације да бисте постигли прецизно сечење и смањите оштећење ткива, чинећи их погодним за минимално инвазивно ортопедско хирургију .
(5) потрошачка електроника и паметне уређаје
①мобиле Мотор вибрације телефона: неки високи мобилни телефони користе пиезоелектричне вибраторе, који имају карактеристике бржег одговора и нежнијег режима вибрације у поређењу са традиционалним моторима за ексцентричне котаче (као што је тапиц мотор иПхоне) .
②ФингерПринт Модул за препознавање: Пиезоелектрични сензори отиска прста препознају обрасце отисака прстију кроз наплате проузроковане притиском, који има предности анти-загађења и прецизности високог препознавања .
2. Типични случајеви примене
(1) производња полуводича: у литографијама за плоче, пиезоелектрични наноплатформе користе се за контролу прецизног кретања литографских сочива, осигуравајући тачност експозиције наноломера на тачност чипова узорака .
(2) Нова енергетска возила: пиезоелектрични сензори се користе за надгледање вибрација и притиска батеријских паковања, обезбеђивање сигурности батерије; Пиезоелектрични комбајн за енергетику може претворити енергију вибрације гума у електричну енергију у електроничке уређаје за укључивање укрцавања укрцавања укрцавања .
(3) Аероспаце: Пиезоелектрични материјали се користе за производњу високо поузданих сензора притиска који прате промене притиска ваздуха и температуре унутар мотора авиона .
3. Технолошке предности и изазови
(1) Предности: Брзина брзине реакције (наносекунд ниво), висока тачност (нанометар / микро угао Други ниво), компактна структура, без електромагнетног сметње, погодно за екстремно окружење као што су висока температура и вакуум .
(2) Изазов: Ниска излазна снага (која захтева механизам амплификације), висок напон вожње (обично десетине стотина волти), потенцијална питања старења уморском старењем током дугорочне употребе, које је потребно побољшати оптимизацијом материјала (попут олова цирконата титаната (као што је дизајн кирамика) и дизајн циркулације .
Пиезоелектрична технологија, са својим јединственим карактеристикама "електромеханичке спојнице", продужава се од традиционалних поља у врхунске упутства, као што су интелигентна производња, квантна технологија и биомедицина, постајући једно од основних носача микро нано-технологије .
