पीज़ोइलेक्ट्रिक सिरेमिक का क्या मतलब है?

पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक एक कार्यात्मक पीजेडटी सिरेमिक सामग्री है जो यांत्रिक ऊर्जा और विद्युत ऊर्जा को बदल सकती है। तथाकथित पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव सकारात्मक पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव को संदर्भित करता है, जब कुछ मीडिया यांत्रिक दबाव में होते हैं, भले ही दबाव ध्वनि तरंग कंपन जितना छोटा हो, यह संपीड़न या बढ़ाव जैसे आकार में परिवर्तन उत्पन्न करेगा, जिससे मीडिया की सतह चार्ज हो जाएगी। इसके विपरीत, जब एक रोमांचक विद्युत क्षेत्र लागू किया जाता है, तो माध्यम यांत्रिक विरूपण उत्पन्न करेगा, जिसे रिवर्स पीज़ोइलेक्ट्रिक प्रभाव कहा जाता है।                   

       1880 में, फ्रांसीसी क्यूरी बंधुओं ने 'पीज़ोइलेक्ट्रिक प्रभाव' की खोज की। 1942 में, पहली पीज़ोइलेक्ट्रिक सिरेमिक सामग्री, बेरियम टाइटेनेट, संयुक्त राज्य अमेरिका, पूर्व सोवियत संघ और जापान में बनाई गई थी। 1947 में, बेरियम टाइटेनेट पिकअप, पहला पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक उपकरण का जन्म हुआ। 1950 के दशक की शुरुआत में, बेरियम टाइटेनेट की तुलना में कहीं बेहतर प्रदर्शन के साथ एक और पीज़ोइलेक्ट्रिक सिरेमिक सामग्री, लेड जिरकोनेट टाइटेनेट, सफलतापूर्वक विकसित किया गया था। तब से, पीज़ोइलेक्ट्रिक सिरेमिक का विकास एक नए चरण में प्रवेश कर गया है। 1960 से 1970 के दशक तक, पीज़ोइलेक्ट्रिक सिरेमिक में सुधार किया गया और यह अधिक से अधिक परिपूर्ण हो गया। उदाहरण के लिए, लेड जिरकोनेट टाइटेनेट बाइनरी पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक में कई पीजो तत्वों द्वारा सुधार किया गया, लेड जिरकोनेट टाइटेनेट आधारित टर्नरी और क्वाटरनेरी पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक भी उभरे। इन PZT सामग्रियों में उत्कृष्ट गुण, सरल निर्माण, कम लागत और व्यापक अनुप्रयोग हैं।                           
बाहरी बल को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करने के लिए पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक की विशेषताओं का उपयोग करके पीजोइलेक्ट्रिक इग्नाइटर, मोबाइल एक्स-रे बिजली की आपूर्ति और शेल डेटोनेशन डिवाइस का निर्माण किया जा सकता है। साधारण चकमक पत्थर के बजाय 3 मिमी व्यास और 5 मिमी की ऊंचाई वाले दो पीज़ोइलेक्ट्रिक सिरेमिक कॉलम का उपयोग करके, एक गैस इलेक्ट्रॉनिक लाइटर बनाया जा सकता है जो लगातार हजारों बार प्रज्वलित हो सकता है। विद्युत ऊर्जा को अल्ट्रासोनिक कंपन में बदलने के लिए पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक का उपयोग पानी के नीचे की मछली की स्थिति और आकार का पता लगाने, धातु के गैर-विनाशकारी परीक्षण, अल्ट्रासोनिक सफाई और अल्ट्रासोनिक चिकित्सा उपचार करने के लिए किया जा सकता है, और प्लास्टिक और यहां तक ​​कि धातु को संसाधित करने के लिए विभिन्न अल्ट्रासोनिक कटर, वेल्डिंग डिवाइस और सोल्डरिंग आयरन में भी बनाया जा सकता है।                 

     पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक बाहरी ताकतों के प्रति संवेदनशील होते हैं, इसलिए वे दस मीटर से अधिक दूर हवा में उड़ने वाले कीड़ों के पंखों की गड़बड़ी को भी महसूस कर सकते हैं, और बेहद कमजोर यांत्रिक कंपन को विद्युत संकेतों में परिवर्तित कर सकते हैं। इस विशेषता के साथ, पीजोइलेक्ट्रिक प्लेट क्रिस्टल का उपयोग सोनार प्रणाली, मौसम संबंधी पहचान, टेलीमेट्री पर्यावरण संरक्षण, घरेलू उपकरणों आदि में किया जा सकता है। आजकल, पीज़ोइलेक्ट्रिक सिरेमिक को वैज्ञानिकों द्वारा कई क्षेत्रों में लागू किया गया है, जैसे कि राष्ट्रीय रक्षा निर्माण, वैज्ञानिक अनुसंधान, औद्योगिक उत्पादन और लोगों का जीवन, और सूचना युग में एक बहुमुखी व्यक्ति बन गया है।                  

 एयरोस्पेस के क्षेत्र में, पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक से बना पीजोइलेक्ट्रिक जाइरोस्कोप अंतरिक्ष में उड़ने वाले अंतरिक्ष यान और कृत्रिम उपग्रह का 'पतवार' है। केवल 'पतवार', अंतरिक्ष यान और कृत्रिम उपग्रह के माध्यम से ही हम इसकी निश्चित स्थिति और पाठ्यक्रम की गारंटी दे सकते हैं। कम जीवन, खराब सटीकता और कम संवेदनशीलता के साथ पारंपरिक यांत्रिक जाइरोस्कोप, अंतरिक्ष यान और उपग्रह प्रणाली की आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर सकता है। छोटे आकार वाले पीज़ोसेरेमिक सिलेंडर ट्यूब में उच्च संवेदनशीलता और विश्वसनीयता होती है। गहरे समुद्र में गोता लगाने वाली पनडुब्बियां सोनार सिस्टम से लैस होती हैं जिन्हें अंडरवाटर स्काउट्स कहा जाता है। यह पानी के भीतर नेविगेशन, पानी के नीचे संचार, दुश्मन जहाजों की टोह लेने, दुश्मन की खदानों को साफ करने के लिए एक अनिवार्य उपकरण है और समुद्री संसाधनों के विकास के लिए एक शक्तिशाली उपकरण भी है। यह मछली समूहों का पता लगा सकता है, समुद्र तल की स्थलाकृति का पता लगा सकता है, आदि। इस सोनार प्रणाली में, पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक अंडरवाटर ध्वनिक ट्रांसड्यूसर। जब पानी के नीचे ध्वनिक ट्रांसड्यूसर द्वारा उत्सर्जित ध्वनिक संकेत एक लक्ष्य को छूता है, तो यह एक प्रतिबिंब संकेत उत्पन्न करेगा, जो एक अन्य प्राप्त पानी के नीचे ध्वनिक ट्रांसड्यूसर द्वारा प्राप्त किया जाता है, इसलिए लक्ष्य पाया जाता है। वर्तमान में, पीज़ोइलेक्ट्रिक सिरेमिक पानी के नीचे ध्वनिक ट्रांसड्यूसर बनाने के लिए सबसे अच्छी सामग्रियों में से एक है।               

 चिकित्सा में, डॉक्टर अल्ट्रासोनिक पीजोइलेक्ट्रिक डिस्क ट्रांसड्यूसर को मानव शरीर के परीक्षण भाग पर रखते हैं, विद्युतीकृत होने के बाद अल्ट्रासोनिक तरंग भेजते हैं, और इसे मानव शरीर के ऊतकों में प्रतिध्वनि उत्पन्न करने के लिए भेजते हैं, फिर प्रतिध्वनि प्राप्त करते हैं और इसे फ्लोरोसेंट स्क्रीन पर प्रदर्शित करते हैं, ताकि डॉक्टर मानव शरीर की आंतरिक स्थिति को समझ सकें। उद्योग में, भूवैज्ञानिक डिटेक्टर में पीज़ोइलेक्ट्रिक सिरेमिक तत्व होते हैं, जिनका उपयोग स्तर की भूवैज्ञानिक स्थितियों का न्याय करने और भूमिगत खनिज भंडार का पता लगाने के लिए किया जा सकता है। इसके अलावा, सिरेमिक ट्रांसफार्मर, टीवी सेट में ट्रांसफार्मर, आकार में छोटा और वजन में हल्का है, जिसकी दक्षता 60% - 80% है। यह 30000 वोल्ट के उच्च वोल्टेज का सामना कर सकता है, वोल्टेज को स्थिर रख सकता है और टीवी छवि के धुंधलापन और विरूपण के दोषों को पूरी तरह से समाप्त कर सकता है। वर्तमान में, विदेशों में उत्पादित अधिकांश टीवी सेट पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक ट्रांसफार्मर का उपयोग करते हैं। 75 मिमी पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक ट्रांसफार्मर के साथ 15 इंच की पिक्चर ट्यूब पर्याप्त है। इससे टीवी छोटा और हल्का हो जाता है।                     
 पीज़ोइलेक्ट्रिक सिरेमिक का दैनिक जीवन में भी व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। साधारण चकमक पत्थर से बने गैस इलेक्ट्रॉनिक लाइटर को 3 मिमी के व्यास और 5 मिमी की ऊंचाई के साथ दो पीज़ोइलेक्ट्रिक सिरेमिक कॉलम द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। इसे लगातार हजारों बार प्रज्वलित किया जा सकता है। इसी सिद्धांत से बनी इलेक्ट्रॉनिक इग्निशन गन गैस स्टोव को जलाने के लिए एक उत्कृष्ट उपकरण है। पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक घटकों से बना एक प्रकार का बच्चों का खिलौना भी है, जैसे कि खिलौने के पिल्ले के पेट में स्थापित पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक से बना बजर, जो एक वास्तविक और दिलचस्प ध्वनि उत्पन्न करेगा।                   
 

उच्च प्रौद्योगिकी के विकास के साथ, पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक का अधिक से अधिक व्यापक रूप से उपयोग किया जाएगा। हाई-टेक क्षेत्र में उपयोग किए जाने के अलावा, यह दैनिक जीवन में लोगों की सेवा करने और लोगों के लिए बेहतर जीवन बनाने के बारे में है।