MATERIALI PIEZOELETTRICI: A TUTTA CARICA!!!

COSA SONO I MATERIALI PIEZOELETTRICI

Dalla parola greca "piezo" che significa comprimere, pressare, la piezoelettricità è l’elettricità che viene prodotta applicando una pressione a materiali come cristalli e ceramiche.

Furono i fratelli Curie, Pierre e Jacques, a dimostrare per la prima volta nel 1880 l'effetto piezoelettrico diretto: applicando una pressione meccanica su cristalli che non hanno centro di simmetria, si crea una separazione di cariche tra le superfici deformate e quindi una differenza di potenziale.
Immaginiamoci dei cristalli costituiti da microscopici dipoli elettrici le quali, una volta applicata una forza dall’esterno, "trasformano" lo stesso cristallo in un condensatore a cui è stata applicata una differenza di potenziale. Questo perché la forza esterna comprime il cristallo, ne deforma la struttura e ne compromette la neutralità elettrica.

Tra i vari cristalli naturali che hanno queste proprietà troviamo il quarzo, il saccarosio, il sale di Rochelle, il topazio, la tormalina e la berlinite (simile al quarzo). Ma ci sono dei materiali biologici come la legna, la seta, lo smalto. Ci sono poi delle ceramiche naturali e delle ceramiche senza piombo quali il Niobato di sodio e potassio, la ferrite di bismuto.

APPLICAZIONI

Esiste una vasta gamma di applicazioni per materiali peizoelettrici, in particolare il quarzo, che può generare migliaia di volt di elettricità. Una delle applicazioni più comuni di piezoelettricità è nell'accendisigari elettrico, oppure sensori su chitarre elettriche come pick-up e microfoni a contatto, macchine ad ultrasuoni, dispositivi di rilevamento e generazione di onde sonar, sistemi di gestione del motore in auto, altoparlanti, iniettori di carburante per motori diesel e orologi al quarzo.
In ambito medico nella piezochirurgia vengono usate onde ultrasoniche generate tramite un apparecchio piezoelettrico per la chirurgia ossea riuscendo così a preservare i tessuti molli. E’ applicata spesso nel settore dentale, in implantologia.

 

QUAL 'E' IL FUTURO DEI MATERIALI PIEZOELETTRICI?

Due anni fa esatti a Torino è stato inaugurato Green Pea, il primo Green Retail Park dedicato al Rispetto:  un nuovo format di architettura urbana in equilibrio tra architettura e ambiente, sostenibilità e bellezza, qualità e funzionalità. All'interno pavimenti piezoelettrici che consentono il recupero dell’energia cinetica generata dal passaggio dei visitatori!

Sta emergendo un'idea entusiasmante che i materiali piezoelettrici in nanofibra possano essere utilizzati commercialmente come fonte di energia. Si affidano alla forza meccanica per generare elettricità.

Pertanto, se li metti, ad esempio, su un touch screen, possono fungere da dispositivo di ricarica. Naturalmente, parte della potenza generata viene utilizzata per eseguire un'azione sul touchscreen.

Il designer industriale Jung-Hoon Kim ha avuto la brillante idea di utilizzare la piezoelettricità per alimentare un'auto. Questi dispositivi, che caricano le batterie senza emissioni, ricevono energia dalle vibrazioni che si verificano quando l'auto è in movimento.

Nelle prossime pubblicazioni novità, sollecitazioni e approfondimenti su altre applicazioni come Natura vorrebbe!

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