PIEZOELÉCTRICO: Propiedad del cristal de cuarzo que le causa vibración, cuando se le aplica un voltaje de alta frecuencia (500 kHz o más alto). Este concepto se utiliza para atomizar agua en un humidificador.

• Piezoelectricidad: Fenómeno en sólidos donde ciertos materiales generan un voltaje eléctrico en respuesta a una presión mecánica aplicada, o viceversa, generan una deformación mecánica bajo un campo eléctrico.

• Coeficientes piezoeléctricos: Representan la magnitud de la respuesta eléctrica o mecánica en un material piezoeléctrico. Estos se describen mediante tensores de tercer rango en función de la simetría cristalina.

• Cristalografía y piezoelectricidad: La respuesta piezoeléctrica depende de la estructura cristalina del material. Los cristales con simetría no centro-simétrica son esenciales para la piezoelectricidad.

• Materiales piezoeléctricos destacados:

  • Pb(Zr,Ti)O3 (PZT): Uno de los sistemas piezoeléctricos más estudiados, con propiedades ajustables mediante modificaciones composicionales.
  • Perovskitas: Incluyen materiales como BaTiO3 y PbTiO3, donde la polarización espontánea surge por desplazamientos iónicos dentro de la celda unitaria.

• Aplicaciones de la piezoelectricidad:

  • Transductores: Usados en dispositivos ultrasónicos, sonares y sensores de energía.
  • Actuadores piezoeléctricos: Utilizados para posiciones precisas en sistemas de micro y nanotecnia.
  • Recolección de energía: Dispositivos que convierten vibraciones mecánicas en energía eléctrica utilizable.

• Efectos secundarios relacionados:

  • Electrostricción: Fenómeno donde la aplicación de un campo eléctrico provoca una deformación mecánica en un material debido al acoplamiento entre la polarización y la estructura cristalina.
  • Histeresis y polarización espontánea: Caracterizan el comportamiento no lineal y dependiente de temperatura de materiales ferroelectricos y piezoeléctricos.