Piezoelektrik Kullanım Alanları

Daha önceki yazılarımızda piezoelektrik özelliğin ne olduğunu detaylı bir şekilde açıklamıştık .   (Piezo Elektrik Özellik Nedir?)

Kısaca tekrar değinmek gerekirse piezoelektrik bazı malzemelerin üzerine mekanik olarak bir kuvvet uygulanması sonucunda ortaya çıkan elektrik kuvvetidir. Aynı zamanda piezoelektrik etki ters çevrilebilir bir etkidir. Yani piezoelektrik özellikteki bir malzemeye kuvvet uygulandığında elektrik üretebilirken aynı maddeye elektrik uygulandığında maddede mekanik olarak bir hareket oluşur. Bütün piezoelektrik malzemeler iletken olmayan malzemelerdir. Bu malzemeler kristal ve seramik olmak üzere ikiye ayrılır. Aynı zamanada doğal ve yapay piezoelektrik malzemeler olarak da ikiye ayrılabilir. Yapay piezoelektrik malzemelere kurşun zirkonat titanat (PZT), baryum titanat ve lityum niobat örnek olarak gösterilebilirken quartz kristalleri doğal piezoelektrik malzemelere örnek olarak gösterilebilir. Yapay piezoelektrik malzemelerin ürettiği elektrik doğal piezoelektrik malzemelere oranla daha yüksektir.

Piezoelektrik etki doğaya hiçbir zararlı durumu olmamasıyla birlikte temiz enerji üretimi sağlanmasını sağladığı için  günlük yaşamda ve endüstride çok yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Aşağıda farklı alanlarda kullanım örnekleri görülebilir.

Kullanımı en yaygın olan ürünlerin başında çakmaklar gelir. Gazın ateşlenmesi için kullanılan alanda piezo elementi bulunmaktadır. Bunun dışında mikrofonların ses dalgalarından gelen basıncı yükselterek hoparlöre ulaştırılmasında da piezoelektrik kullanılmaktadır. Aynı mantıkla derinlik bulucu sonar sistemlerde, mücevher temizleyici ultrasonik temizleme makinalarında da kullanılmaktadır. Piezoelektrik disklerin her basma-çekme hareketi bu disklerde yaklaşık 2 miliwatt enerji üretilmesini sağlıyor. Bu sensörler gitar, davul gibi birçok müzik enstürmanlarına adapte edilebiliyor.

Piezoelektrik malzemelerin otomativ sektöründe önemli uygulamaları bulunmaktadır. Taşıtlarda, yakıt enjeksiyon sistemlerinde, gürültü ve titreşimin azaltılmasında,masafe takip kontrolünde, lastik basınç kontrolünde,  airbag sensörlerinde, hava akışı sensörlerinde, alarmlarda, yakıt püskürtücülerinde, emniyet kemeri uyarıcılarında ve park sensörlerinde de piezoelektrik uygulamaları bulunmaktadır. Araçların motorlarındaki vuruntu (knock) sensörü olarak kullanılan sensörler otomotive piezoelektrik titreşim sensörü uygulaması için en güzel örnektir.

Tetikçi veya tahrikçi olarak da adlandırılan aküatör, bir mekanizmayı, mekanik veya elektronik bir sistemi kontrol eden vaya hareket ettiren bir motordur. Piezoelektrik aküatörler, elektrik sinyalini kontrol edebilen, fiziksel bir yer değiştirmeye çevirebilen bir çeşit elektrik motordur. Piezoelektrik aküatörler yüksek hassasiyete sahip olduğu için yüksek hassasiyet gerektiren kalibrasyon işlerinde kullanılır. Piezo aküatörler, hidrolik valfleri kontrol etmek için, küçük hacimli bir pompa olarak, özel amaçlı motor olarak veya herhangi bir sistemi hareket ettirmek için kullanılabilir.

   Disk sürücüleri, mürekkep püskürtmeli yazıcılar

   Tek kullanımlık hasta monitörleri, ultrasonik görüntüleme, ultrasonik maske üretiminde ve önlük üretiminde kullanılan ultrasonik kaynak ve kesme makinalarında

Derinlik algılayıcılar, güdüm sistemleri, hidrofon, sonar sistemleri