পাইজোইলেক্ট্রিক উপকরণ 80-এর দশকের শেষের দিকে এবং অনেকগুলি গেম-চেঞ্জিং উদ্ভাবনের জন্য প্রশস্ত পথ। আকারে পরিবেশন করা স্বপ্ন বিশ্বযুদ্ধে এই উপকরণগুলি এখন তাদের জন্য উদ্ভাবকদের দৃষ্টি আকর্ষণ করেছে মরমী বৈশিষ্ট্য । ওয়্যারলেস সেন্সর নেটওয়ার্ক , ইন্টারনেট অফ থিংস একবিংশ শতাব্দীর প্রযুক্তিগত যুগে শাসন করে। এই অভিনবত্বগুলি চালিয়ে যেতে এবং চালিত করার জন্য, বিদ্যুতের প্রয়োজনীয়তা সবচেয়ে বড় চ্যালেঞ্জ হয়ে দাঁড়িয়েছে। একটি টেকসই, নির্ভরযোগ্য, নবায়নযোগ্য শক্তি উৎস গবেষকরা ট্রেলব্ল্যাজিং শক্তি ফলনকারীদের উপর হোঁচট খাটিয়েছিলেন the পাইজোইলেকট্রিক উপকরণ । আসুন এই নতুন যুগকে অন্বেষণ করার জন্য ভ্রমণে যাত্রা করি শক্তি কাটা
পাইজোইলেক্ট্রিক উপাদান কী?
কি জানতে পাইজোইলেক্ট্রিক উপাদান পাইজোইলেকট্রিক শব্দটি কী বোঝায়? ভিতরে পাইজিওলেক্ট্রিটি 'পাইজো' শব্দটি চাপ বা চাপ বোঝায়। এইভাবে পাইজোইলেক্ট্রিটি 'যান্ত্রিক চাপ বা টান প্রয়োগ দ্বারা উত্পাদিত বিদ্যুত' হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয় এবং এই সম্পত্তিটি প্রদর্শন করে এমন উপাদানগুলি বিভাগের অধীনে আসে পাইজোইলেকট্রিক উপকরণ । এই উপকরণগুলির আবিষ্কারের কৃতিত্ব যায় স্যার জ্যাক কিউরি (1856–1941) এবং পিয়েরে কুরি (1859–1906) । কোয়ার্টজ, বেত চিনি ইত্যাদির মতো নির্দিষ্ট স্ফটিক খনিজগুলির সাথে পরীক্ষার সময় ... তারা আবিষ্কার করেছেন যে প্রয়োগকৃত চাপের প্রস্থানের সাথে বিপরীত মেরুগুলির ভোল্টেজগুলি এই উপাদানগুলিতে জোর বা টান প্রয়োগ করে। এই ঘটনাটির নামকরণ করা হয়েছিল সরাসরি পাইজোয়েফেক্ট ।
পরের বছরে, লিপম্যান বৈদ্যুতিন ক্ষেত্রের সংস্পর্শে এলে একটি ভোল্টেজ উত্পাদনকারী স্ফটিকগুলির মধ্যে একটি, প্রয়োগ ক্ষেত্রের মেরুতা অনুযায়ী দৈর্ঘ্য বা সংক্ষিপ্ত করে জানিয়েছে যে কনভার্স এফেক্টটি আবিষ্কার করেছে। পাইজোইলেক্ট্রিক উপকরণ ডাব্লুডাব্লুউইউ-তে তাদের ভূমিকার সাথে স্বীকৃতি লাভ করেছিল যখন সোনার-এ কোয়ার্টজ রেজোনেটর হিসাবে ব্যবহৃত হয়েছিল। ডাব্লুডাব্লু 2 এর সময়কালে সিন্থেটিক পাইজোইলেক্ট্রিক উপাদান আবিষ্কার করা হয়েছিল, যা পরে তীব্র বিকাশের দিকে পরিচালিত করে পাইজোইলেকট্রিক ডিভাইস । পাইজোইলেকট্রিক উপাদান ব্যবহার করার আগে একজনকে অবশ্যই জানতে হবে কী কী বৈশিষ্ট্যগুলি এই উপকরণগুলিকে পাইজো ইলেক্ট্রিক করে তোলে।
পাইজোইলেকট্রিক উপাদানগুলির বৈশিষ্ট্য এবং এটি কীভাবে কাজ করে?
পাইজোইলেকট্রিক পদার্থের গোপনীয়তা তাদের অনন্য পারমাণবিক কাঠামোর মধ্যে রয়েছে। পাইজোইলেক্ট্রিক উপকরণগুলি আয়নিকভাবে বন্ধনযুক্ত এবং একক কোষ নামক জোড় আকারে ধনাত্মক এবং নেতিবাচক আয়ন ধারণ করে। এই উপকরণ হিসাবে প্রকৃতি উপলব্ধ একটি অ্যানিসোট্রপিক ডাইলেট্রিক সঙ্গে নন-সেন্ট্রোসিমিমেট্রিক ক্রিস্টাল ল্যাটিস অর্থ্যাৎ তাদের কোনও নিখরচায় বৈদ্যুতিক চার্জ নেই এবং আয়নগুলির প্রতিসাম্যের কেন্দ্রের অভাব রয়েছে।
সরাসরি পাইজোইলেক্ট্রিক প্রভাব
যখন এই উপাদানগুলিতে যান্ত্রিক চাপ বা ঘর্ষণ প্রয়োগ করা হয় তখন একে অপরের প্রতি সম্মানের সাথে ইতিবাচক এবং নেতিবাচক আয়নগুলির নেট চলাচলের ফলে স্ফটিকের পারমাণবিক কাঠামোর জ্যামিতি পরিবর্তিত হয়, ফলস্বরূপ বৈদ্যুতিক ডিপোল বা মেরুকরণ । এইভাবে স্ফটিক একটি ডাইলেট্রিক থেকে একটি চার্জ করা উপাদানে পরিবর্তিত হয়। উত্পন্ন ভোল্টেজের পরিমাণ ক্রিস্টালটিতে চাপ বা টান প্রয়োগের পরিমাণের সাথে সরাসরি আনুপাতিক।
সরাসরি পাইজোইলেক্ট্রিক প্রভাব
রূপান্তর পাইজোইলেক্ট্রিক প্রভাব
কখন বিদ্যুৎ এই স্ফটিকগুলির জন্য প্রয়োগ করা হয় বৈদ্যুতিক ডিপোলগুলি প্রদর্শিত হয়, দ্বিপোল আন্দোলন তৈরি করে যা স্ফটিকটির বিকৃতি ঘটায়, এইভাবে কথোপকথনের উত্থান দেয় পাইজোইলেক্ট্রিক প্রভাব চিত্র হিসাবে দেখানো হয়েছে।
রূপান্তর পাইজোইলেক্ট্রিক প্রভাব
সিনথেটিক পাইজোইলেক্ট্রিক উপকরণ
মনমেড পাইজোইলেকট্রিক উপকরণ পছন্দ পাইজোইলেক্ট্রিক সিরামিকস স্বতঃস্ফূর্ত পোলারাইজেশন (ফেরোইলেক্ট্রিক সম্পত্তি) প্রদর্শন করুন (অর্থাত্ কোনও বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র প্রয়োগ না করা সত্ত্বেও) তাদের কাঠামোতে ডিপোল বিদ্যমান। এখানে পরিমাণ পাইজোইলেক্ট্রিক প্রভাব উত্পাদিত দৃ strongly়ভাবে তাদের পারমাণবিক কাঠামোর উপর নির্ভর করে। কাঠামোতে উপস্থিত ডিপোলগুলি ডোমেন-অঞ্চল গঠন করে যেখানে প্রতিবেশী ডিপোলগুলির একই প্রান্তিককরণ থাকে। প্রাথমিকভাবে, এই ডোমেনগুলি এলোমেলোভাবে কেন্দ্রিক হয় ফলে কোনও নেট মেরুকরণ হয় না।
পেরিভস্কাইট স্ফটিক স্ট্রাকচার উপরে এবং কিউরি পয়েন্টের নীচে
এই সিরামিকগুলিতে একটি শক্তিশালী ডিসি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র প্রয়োগ করে যখন তারা যখন তাদের কুরি পয়েন্টটি অতিক্রম করবে তখন ডোমেনগুলি প্রয়োগিত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের দিকে একত্রিত হয় get এই প্রক্রিয়া বলা হয় পোল । ঘরের তাপমাত্রায় শীতল হওয়ার পরে এবং প্রয়োগিত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রটি সরানোর পরে, সমস্ত ডোমেনগুলি তাদের দৃষ্টিভঙ্গি বজায় রাখে। এই প্রক্রিয়াটি শেষ হওয়ার পরে, সিরামিক প্রদর্শিত হয় পাইজোইলেক্ট্রিক প্রভাব । কোয়ার্টজ জাতীয় প্রাকৃতিক বিদ্যমান পাইজোইলেকট্রিক উপকরণ প্রদর্শিত হয় না লৌহঘটিত আচরণ ।
পাইজোইলেকট্রিক সমীকরণ
পাইজোইলেক্ট্রিক এফেক্টটি নীচের সাথে বর্ণনা করা যেতে পারে পাইজোইলেকট্রিক মিলন সমীকরণ
সরাসরি পাইজোইলেক্ট্রিক প্রভাব: এস = এসই। টি + ডি। ই
কথোপকথন পাইজোইলেক্ট্রিক প্রভাব: D = d.T + .T.E
কোথায়,
ডি = বৈদ্যুতিক স্থানচ্যূত ভেক্টর
টি = স্ট্রেস ভেক্টর
sE = স্থির বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র শক্তিতে ইলাস্টিক সহগের ম্যাট্রিক্স,
এস = স্ট্রেন ভেক্টর
ধ্রুবক যান্ত্রিক স্ট্রেনে stT = ডাইলেট্রিক ম্যাট্রিক্স
ই = বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র ভেক্টর
d = প্রত্যক্ষ বা কথোপকথন পাইজোইলেক্ট্রিক প্রভাব
বিভিন্ন দিকগুলিতে প্রয়োগ করা বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র পাইজোইলেক্ট্রিক উপকরণগুলিতে বিভিন্ন পরিমাণে চাপ সৃষ্টি করে। সুতরাং ফলিত ক্ষেত্রের দিকনির্দেশনা জানতে সহগের সাথে সাইন কনভেনশনগুলি ব্যবহার করা হয়। দিকটি নির্ধারণের জন্য, অক্ষ, 1, 2, 3 টি এক্স, ওয়াই, জেড-এ সমানভাবে ব্যবহৃত হয় Pol ভোল্টেজ প্রয়োগ বা চার্জ উত্পাদিত অনুযায়ী বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র। দ্বিতীয় সাবস্ক্রিপ্ট যান্ত্রিক চাপের দিকনির্দেশ দেয়।
ইলেক্ট্রোমেকানিকাল কাপলিং সহগ দুটি আকারে ঘটে। প্রথমটি হল অ্যাকিউচুয়েশন শব্দ, এবং দ্বিতীয়টি সেন্সর পদ জি। পাইজোইলেকট্রিক সহগগুলির সাথে তাদের স্বরলিপিগুলি ব্যাখ্যা করা যেতে পারে d33
কোথায়,
d প্রয়োগযুক্ত চাপটি তৃতীয় দিকে রয়েছে তা নির্দিষ্ট করে।
3 নির্দিষ্ট ইলেক্ট্রোডগুলি 3 য় অক্ষের জন্য লম্ব হয়।
3 পাইজোইলেকট্রিক ধ্রুবক নির্দিষ্ট করে।
পাইজোইলেক্ট্রিক উপাদান কীভাবে কাজ করে?
উপরে উল্লিখিত পাইজোইলেকট্রিক উপকরণগুলি কাজ করতে পারে দুটি মোড :
- সরাসরি পাইজোইলেক্ট্রিক প্রভাব
- রূপান্তর পাইজোইলেক্ট্রিক প্রভাব
এই মোডগুলির প্রয়োগ বুঝতে প্রত্যেকের জন্য একটি উদাহরণ নেওয়া যাক।
ডাইরেক্ট পাইজোইলেক্ট্রিক এফেক্ট ব্যবহার করে হিল-স্ট্রাইক জেনারেটর:
দারপা পোর্টেবল পাওয়ার জেনারেটর দিয়ে সৈন্যদের সজ্জিত করতে এই ডিভাইসটি তৈরি করেছে। জুতা মধ্যে রোপিত পাইজোইলেক্ট্রিক উপাদান সৈনিক চলার সময় যান্ত্রিক চাপ অনুভব করে। সরাসরি কারণে পাইজোইলেক্ট্রিক সম্পত্তি , এই যান্ত্রিক চাপের কারণে উপাদান বৈদ্যুতিক চার্জ উত্পাদন করে। এই চার্জ সংরক্ষণ করা হয় ক্যাপাসিটার বা ব্যাটারি যার মাধ্যমে যেতে যেতে তাদের বৈদ্যুতিন ডিভাইসগুলি চার্জ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।
স্ট্রাইক জেনারেটর নিরাময় করুন
কনভার্স পাইজোইলেক্ট্রিক এফেক্ট ব্যবহার করে ঘড়িতে কোয়ার্টজ ক্রিস্টাল অসিলেটর
ঘড়ির মধ্যে ক কোয়ার্টজ স্ফটিক । যখন ব্যাটারি থেকে বিদ্যুৎ এই স্ফটিকটিতে একটি সার্কিট কনভার্স পাইজয়েলেকট্রিক প্রভাবের মাধ্যমে প্রয়োগ করা হয়। বৈদ্যুতিক চার্জ প্রয়োগের উপর এই প্রভাবের কারণে স্ফটিক প্রতি সেকেন্ডে 32768 বারের ফ্রিকোয়েন্সি দিয়ে দোলন শুরু করে। সার্কিটে উপস্থিত মাইক্রোচিপ এই দোলনাগুলি গণনা করে এবং প্রতি সেকেন্ডে নিয়মিত ডাল তৈরি করে যা ঘড়ির দ্বিতীয় হাতগুলিকে স্পিন করে।
ঘড়ি ব্যবহৃত কনভার্স পাইজো প্রভাব
পাইজোইলেক্ট্রিক সামগ্রী ব্যবহার
এর অনন্যতার কারণে বৈশিষ্ট্য, পাইজোইলেকট্রিক উপকরণ বিভিন্ন প্রযুক্তিগত উদ্ভাবনে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা অর্জন করেছে।
ডাইরেক্ট পাইজো এফেক্ট ব্যবহার করুন
- জাপানের ট্রেন স্টেশনগুলিতে “ ভিড় খামার 'যেখানে পথচারীদের পদচিহ্নগুলি পরীক্ষা করা হয়েছিল' রাস্তায় এমবেড থাকা পাইজোইলেকট্রিক টাইলগুলিতে বিদ্যুত উত্পাদন করতে পারে।
- ২০০৮ সালে লন্ডনের একটি নাইটক্লাব পাইজোইলেক্ট্রিক উপাদান দিয়ে তৈরি প্রথম পরিবেশ-বান্ধব মেঝে তৈরি করে যা লোকেরা এতে নাচালে হালকা বাল্বকে বিদ্যুত উত্পাদন করতে পারে।
- পাইজোইলেক্ট্রিক এফেক্টটি যান্ত্রিক ফ্রিকোয়েন্সি ফিল্টার হিসাবে দরকারী অ্যাপ্লিকেশনটিকে আবিষ্কার করে, পৃষ্ঠ শাব্দ তরঙ্গ ডিভাইস , বাল্ক অ্যাকোস্টিক ওয়েভ ডিভাইস, ইত্যাদি ...
- সাউন্ড এবং আল্ট্রাসাউন্ড মাইক্রোফোন এবং স্পিকার, অতিস্বনক ইমেজিং , জলবিদ্যুৎ।
- গিটারের জন্য পাইজোইলেকট্রিক পিকআপস, বায়োসেন্সর পেসমেকারকে শক্তি প্রয়োগ করতে
- পাইজোইলেক্ট্রিক উপাদানগুলি সোনার তরঙ্গ, একক অক্ষ এবং দ্বৈত-অক্ষ সনাক্তকরণ এবং প্রজন্মের ক্ষেত্রেও ব্যবহৃত হয় স্রোত স্রোত ।
রোডওয়ে থেকে পাইজোইলেক্ট্রিক প্রভাব
কনভার্স পাইজোইলেকট্রিক এফেক্ট এর ব্যবহার
- অভিনেতা এবং মোটর
- মাইক্রো-স্পষ্টতা প্লেসমেন্ট এবং মাইক্রোস্কোপের জন্য লেন্সগুলিতে মাইক্রো-স্পষ্টতা সমন্বয়।
- প্রিন্টারে সুই ড্রাইভার, মিনিয়েচারাইজড মোটর, বিমোর্ফ অ্যাকিউটেটর।
- অপটিক্সে সূক্ষ্ম অবস্থানের জন্য মাল্টিলেয়ার্ড অ্যাকিউটিউটর
- স্বয়ংচালিত জ্বালানী ভালভ ইত্যাদির ইনজেকশন সিস্টেমগুলি ...
পাইজো বৈদ্যুতিন প্রভাব ক্যামেরায় মাইক্রো সামঞ্জস্য হিসাবে ment
বৈদ্যুতিক এবং যান্ত্রিক ক্ষেত্রগুলিকে মিলিত করে:
- পদার্থের atomistic কাঠামো তদন্ত জন্য।
- কাঠামোগত অখণ্ডতা নিরীক্ষণ এবং নাগরিক, শিল্প ও মহাকাশ কাঠামোতে প্রাথমিক পর্যায়ে ত্রুটিগুলি সনাক্ত করা।
পাইজোইলেকট্রিক উপকরণগুলির সুবিধা এবং সীমাবদ্ধতা
পাইজোইলেকট্রিক উপকরণগুলির সুবিধাগুলি এবং সীমাবদ্ধতার মধ্যে নিম্নলিখিত রয়েছে include
সুবিধাদি
- পাইজোইলেক্ট্রিক উপকরণ যে কোনও তাপমাত্রা অবস্থায় চালিত হতে পারে।
- তারা কম আছে কার্বন পদচিহ্ন তাদের জীবাশ্ম জ্বালানীর সেরা বিকল্প হিসাবে তৈরি করে।
- এই উপকরণগুলির বৈশিষ্ট্যগুলি তাদের সেরা শক্তি উত্পাদনকারী করে তোলে।
- কম্পনের আকারে হারিয়ে যাওয়া অব্যবহৃত শক্তি সবুজ শক্তি উত্পাদন করতে ব্যবহৃত হতে পারে।
- এই উপকরণগুলি পুনরায় ব্যবহার করা যেতে পারে।
সীমাবদ্ধতা
- কম্পনের সাথে কাজ করার সময় এই ডিভাইসগুলি অযাচিত কম্পনগুলিও তুলতে পারে।
- প্রতিরোধ এবং স্থায়িত্ব ডিভাইসগুলির সীমাবদ্ধতা প্রয়োগ করে যখন ফুটপাথ এবং রাস্তা থেকে শক্তি ট্যাপ করার জন্য ব্যবহৃত হয়।
- পাইজোইলেক্ট্রিক উপাদান এবং ফুটপাথ উপাদানের কঠোরতার মধ্যে অমিল।
- এই ডিভাইসগুলির কম জ্ঞাত বিবরণ এবং আজ অবধি গবেষণার পরিমাণ এই ডিভাইসগুলির সম্পূর্ণ ব্যবহারকে কাজে লাগানোর জন্য যথেষ্ট নয়।
যেমনটি বলা হচ্ছে যে 'প্রয়োজনীয়তা আবিষ্কারের জননী' তাড়াহুড়ামুক্ত জন্য আমাদের প্রয়োজনীয়তা, কম কার্বন পদক্ষেপের শক্তি সংগ্রহের যন্ত্রটি এনেছে পাইজোইলেকট্রিক উপকরণ আবার লাইমলাইটে। এই উপকরণগুলি কীভাবে তাদের সীমাবদ্ধতাগুলি অতিক্রম করতে পারে? আমরা কি এমন ভবিষ্যতের দিকে এগিয়ে যাচ্ছি যেখানে ভ্রমণের জন্য ব্যবহৃত জ্বালানির পরিমাণ নিয়ে চিন্তা করার পরিবর্তে আমরা কেবল আমাদের গাড়ীটি যে পরিমাণ শক্তি উত্পাদন করে তা নিয়ে অবাক হয়েই থাকব? আপনি কি মনে করেন? এখানে আপনার জন্য একটি প্রশ্ন, সেরা পাইজোইলেকট্রিক উপাদান কী?
