التطبيقات العملية لمواد السيراميك الكهرضغطية المحددة

   التطبيقات العملية لمواد السيراميك الكهرضغطية المحددة

المجال البيولوجي

يتم دمج السيراميك الكهرضغطي البيولوجي مع السيراميك الكهرضغطي الخالي من الرصاص لتكوين سيراميك كهرضغطي حيوي. وتستخدم مولدات النانو أكسيد الزنك لتحويل الطاقة الميكانيكية الناتجة عن حركة الإنسان وانقباض العضلات وتدفق سوائل الجسم إلى طاقة كهربائية، وتزويد أجهزة الكشف عن الخلايا. يتم استخدام فيلم الحالة الصحية PVDF في قياسات التصوير بالموجات فوق الصوتية للأعضاء البشرية والحيوانية.

الجانب العسكري

يمكن إنشاء مواد السيراميك الكهرضغطية في الماء، ويتم استخدام استقبال الموجات الصوتية في الكشف تحت الماء، والكشف الجيوفيزيائي، واختبار الموجات فوق الصوتية، وما إلى ذلك؛ يتم تطبيق الأغشية الرقيقة الانضغاطية PZT على أجهزة الرؤية الليلية وكاشفات الأشعة تحت الحمراء بسبب تأثيراتها الكهروحرارية؛ الوظيفة الذكية تتحكم بفعالية في ضوضاء الطائرات والغواصات؛ تُستخدم المواد المركبة الكهرضغطية في أجهزة استشعار الضغط للكشف عن الوضع خارج جسم الطائرة وأجهزة الكشف عن بعد بالاستشعار عن بعد عبر الأقمار الصناعية.

مجال المعلومات الكهروضوئية

تتمتع مواد السيراميك الانكساري PZT بخصائص كهروضوئية وتأثيرات بصرية غير خطية وتأثيرات انكسار ضوئي وخصائص إلكترونية بصرية أخرى. تشمل التطبيقات في مجال الإلكترونيات الضوئية المرشحات الصوتية، والمصاريع الضوئية، ومعدلات الدليل الموجي البصري، والشاشات البصرية، والتخزين البصري؛ يمكن للتأثيرات الكهروضوئية الكهربائية معالجة ونقل وتخزين الإشارات الناتجة عن العالم الخارجي. يتم استخدامها في الروبوتات وغيرها من الهياكل الذكية. أجهزة الاستشعار اللمسية مصنوعة من مواد كهرضغطية PVDF يمكنها استشعار درجة الحرارة والضغط وتحديد الزوايا.

الطاقة المتجددة

يتم استخدام التأثير الكهرضغطي لجمع طاقة الاهتزاز الناتجة عن الأمواج والرياح والقوى العاملة والسيارات لتحقيق تجديد الطاقة الميكانيكية. قد يوفر النظام الكهربائي للأزمات متوسط ​​طاقة الخرج 250-950 واط، ومخرجات الطاقة العالية الأخرى مع حجم صغير من الهيكل الكهرضغطي هو تحقيق مرنان كهرضغطية متعدد الطبقات، وجهد الدائرة المفتوحة يبلغ حوالي 30 فولت من خلال دائرة متوازية لجميع أنواع الوسائل الصغيرة؛ الموجات باستخدام توليد الطاقة الموجية من تمدد واسترخاء المادة الكهرضغطية، يتحول إلى تيار منخفض الجهد من خلال المكونات الإلكترونية؛ سرعة 16 كم قذف أو نسيم ممتد لطاحونة هوائية مصغرة يمكن للمواد الكهروضغطية أن تنتج طاقة كهربائية، والتي تحتوي على 18% من طاقة الرياح إلى طاقة كهربائية؛ يتم توليد تيارات بيزوسيراميك عالية الطاقة مشوهة بتأثير نعل القدم، والتي يمكن أن تنتج طاقة بوزن قياسي وخطوة 250 ميجاوات؛ يتم توليد طاقة اهتزاز الصدمات في السيارات ذات كثافة الطاقة العالية، وتصبح الطاقة ذات الهيكل الميكانيكي الفعال للمادة الكهروضغطية لتوليد الطاقة ممكنة. مما أدى إلى وضع عدد كبير من البلورات الكهرضغطية في أسفلت الرصيف، نجحت أنابيب الأسطوانات الخزفية الانضغاطية في توليد التيار وإشعال المصباح من خلال التحول الكهرضغطي عند مرور السيارة.