piezoelektrik

Günümüzde enerji kaynakları günlük yaşam, ulaşım ve endüstri için çok önemlidir. Enerji özellikle ulaşım yatırımları için kritik değere sahiptir.

Dünyada enerji kaynakları sınırlı olup mevcut rezervler her geçen gün azalmaktadır. Bu azalmadan ötürü yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımı daha çok tercih edilmektedir. Özellikle gelişen teknoloji ile birlikte yeni yenilenebilir enerji üretim sistemleri tasarlanmaktadır.

Yenilenebilir enerji sistemleri arasında bulunan piezoelektrik enerji günümüzde güncelliğini korumaktadır.

Piezoelektrik malzemeler, günümüzde birçok farklı endüstri alanında kullanılan önemli bir teknoloji haline gelmiştir. Bu teknolojinin nasıl çalıştığını ve etkisinin nasıl oluştuğunu anlamak, bu malzemelerin kullanım alanlarını ve avantajlarını daha iyi kavramak için büyük bir öneme sahiptir.

Ayrıca, piezoelektrik malzemelerin üretimi ve geliştirilmesi süreçleri de hem akademik hem de endüstriyel açıdan büyük bir ilgi çekmektedir.

Örneğin; Metro sistemlerinde araçtan iniş ve istasyondan çıkış ile istasyondan iniş ve araca biniş güzergâhı boyunca yoğun yolcu hareketi olduğu için ciddi bir hareket enerjisi potansiyeli bulunmaktadır.

piezo-yunancada-basinc-anlamina-gelmektedir

“Piezo” kelimesi Yunancada basınç anlamına gelmektedir.

Piezoelektrik ile hareket enerjisi elektrik enerjisine dönüştürülmektedir.

Piezoelektrik Nedir?

Piezoelektrik, elektriksel enerjiyi mekanik enerjiye ve mekanik enerjiyi elektriksel enerjiye dönüştürebilen bir malzeme özelliğidir.

Piezoelektrik etkisi, bazı kristal yapıları ve seramiklerde bulunur. Piezoelektrik malzemeler, kristal simetri yapısının bozulması sonucu oluşan bir fenomendir. Bu malzemeler, mekanik stres uygulandığında içlerindeki pozitif ve negatif yüklerin şekilde değişimine yol açar.

Piezoelektrik malzemelerin çalışma prensibi, kristal simetrisinin deformasyonlarla bozulması ve içlerindeki yüklerin yer değiştirmesidir. Bu değişim, malzemenin dışındaki elektriksel alanlara sebep olur. Bunun sonucunda mekanik enerji elektrik enerjisine dönüşür veya elektrik enerjisi mekanik enerjiye dönüşür.

Piezoelektrik etkisi, birçok alanda kullanılmaktadır. Özellikle hassas ölçümler gerektiren alanlarda yaygın olarak kullanılan piezoelektrik sensörler, küçük deformasyonları hassas bir şekilde algılayabilirler. Ayrıca ses dalgalarının elektriksel sinyallere dönüştürülmesinde ve tersine işlemde de piezoelektrik malzemelerden yararlanılmaktadır.

piezoelektrik-materyalin-motor-ve-jeneratör-davranislari

Kutuplu piezoelektrik seramik elemana, mekanik basınç veya germe işlemi uygulandığında bu eleman çift kutuplu hale geçmektedir ve voltaj değeri üretmektedir.

Polarizasyon doğrultusunda basınç işlemi veya polarizasyon doğrultusuna dik doğrultuda germe işlemi uygulanırsa aynı polarizasyon şeklinde voltaj değeri elde edilmektedir. Piezoelektrik seramik üzerinde yapılan bu uygulamalar enerji üretim hareketleridir ve bu sayede seramik eleman basınç veya gerginlik durumlarındaki mekanik enerjiyi elektrik enerjisine çevirebilmektedir.

Bu davranış yakıt ateşleme cihazlarında, katı hal bataryalarda, kuvvet algılama cihazlarında ve diğer ürünlerde kullanılmaktadır. Basınç zorlama ve voltaj değerleri (veya elektrik alan kuvveti), piezoelektrik seramik elemana, materyalin zorlama değeri doğrultusunda üretilmektedir. Bu durum aynı şekilde voltaj değerinin uygulanması ile seramikte gerilim oluşturulması için de doğrudur.

Eğer aynı polariteye sahip voltaj değeri kutuplandırma voltajı olarak seramik elemana uygulanırsa, kutuplanmış voltaj doğrultusunda seramik eleman uzayacak ve çapı küçülecektir. Eğer kutuplanma doğrultusunun dikine kutuplandırma voltajı uygulanırsa eleman kısalacak ve genişleyecektir.

Eğer alternatif voltaj uygulanırsa eleman uygulanan voltaj değerinin frekansına bağlı olarak periyodik olarak kısalıp uzayacaktır. Bu durum motor hareketidir ve bu sayede elektrik enerjisi mekanik enerjiye dönüşecektir. Bu prensip piezoelektrik motorlara, ses veya ultrason üreten cihazlara ve birçok cihaza daha uygulanmıştır.

Piezoelektrik üreteçler, piezoelektrik etki doğrultusunda çalışmaktadır. Bu durum, mekanik değişimlere tepki veren materyallerin mekanik değişimler doğrultusunda elektriksel potansiyel üretmelerini sağlamaktadır. Daha basit bir şekilde düşünmek gerekirse, basınç uygulanmış veya genişletilmiş veya diğer şekillere bürünmüş piezoelektrik materyaller belirli bir voltaj değeri vermektedir.

piezoelektrik-olusumu

Bu etki tam ters şekilde seramik elemanının şeklinin değiştirilmesi veya bazı uygulanan mekanik baskı sonucunda da oluşması mümkündür. Bu materyaller birçok açıdan kullanışlıdır.

piezoelektrik-makale-gorseli

Temel bazı piezoelektrik materyaller yüksek voltaj değerlerine çok iyi dayanım göstermektedir ve bu durum sayesinde transformatörlerde ve diğer elektrik komponentlerde kullanışlıdır. Piezoelektrik seramikler ayrıca motor üretiminde, hassas çevresel şartlarda titreşimlerin azaltılmasında ve buna bağlı olarak enerji kollektörü olarak da kullanılmaktadır.

Enerji üretimi için kullanıldığı yöntemlerden bazıları incelenirse: Piezoelektrik materyallerin en temel kullanım şekillerinden biri kişisel enerji üreteçleri olarak kullanılmalarıdır. Piezoelektrik materyaller, telefonlara, MP3 oynatıcılara vs… yetecek kadar enerji üretebilmektedir. Ayakkabının tabanı piezoelektrik maddelerden üretilebilir ve atılan her adımda elektrik üretimi sağlanabilir. Bu sayede kişisel elektronik cihazlarda kullanılabilmesi için bataryalarda depolanabilir veya doğrudan kullanılabilir.

Bir başka yeni düşünce ise sesin yankılanması ile oluşan titreşimlerin piezoelektrik materyaller aracılığı ile sese dönüştürülmesinin sağlanmasıdır. Şöyle ki, araçta radyo dinlerken, dışarıda parkta otururken veya herhangi bir şey yaparken ses elektriğe çevrilebilmektedir.

Piezoelektrikliğin Kökeni Hikayesi

Piezoelektrik etki, 19.yüzyılın sonlarında Fransız fizikçiler. Çığır açan gözlemleri 1880’de gerçekleşti. Curie kardeşler, mekanik stres uygulandığında belirli kristallerin bir elektrik potansiyeli yaydığını keşfettiler.

Bundan bir yıl sonra Fransız bilim insanı Gabriel Lippman bu malzemelere basınç uygulandığında elektrik enerjisi üretilmesi gibi, elektrik verildiğinde de mekanik enerji elde edilebileceğini keşfetti. Lippman’ın ters piezo etkisi olarak adlandırdığı bu olgu, aynı yıl Curie kardeşlerin deneyleriyle de ispatlandı. Bu keşif ilk deneysel EKG cihazını ortaya çıkaracak olan Lippmann elektrometresinin icat edilmesini sağladı.

Sonraki dönemde piezoelektrik bir süre laboratuvar sınırlarının dışına çıkamadı. Bu dönemde ağırlıklı olarak piezoelektrik özellikler sergileyen kristaller araştırıldı. Woldemar Voigt’un 1910 yılında yayınlanan Lehrbuch der Kristallphysik (Kristal Fiziği Ders Kitabı) kitabında piezoelektrik özellikler sergileyen 20 kristalden söz ediliyordu. Buna göre en yaygın piezoelektrik kristal malzeme kuvarstı. Bazı seramikler, roşel tuzları ve baryum titanat, kurşun zirkonat titanat ve potasyum sodyum niobat gibi katı maddeler de bu etkiyi sergiliyordu.

Savaşın Seyrini Değiştiren Buluş

Piezoelektrik etkinin ilk ciddi uygulaması Birinci Dünya Savaşı sırasında ortaya çıktı. P. Langevin ve meslektaşları 1917 yılında bir ultrasonik denizaltı dedektörü geliştirmeyi başardı. Bu başarı piezoelektriğin potansiyelini ortaya koydu ve gerisi hızla gelmeye başladı. 1925 yılında piezoelektrik kristaller telefon sistemlerinde kullanılmaya başlandı.

Roşel tuzunun piezoelektrik etkiyi artırdığının keşfedilmesiyle birlikte piezoelektrik malzemeler radyolarda ve pikaplarda da kullanılır oldu.

Şu anda, piezoelektrik, çok sayıda endüstri ve bilimsel disiplinde temel bir teknolojidir ve bilimsel zekamızı belirgin bir şekilde geliştirmektedir.

Piezoelektrik özellik, mekanik bir enerjiyi elektriğe ya da tam tersi olan elektrik enerjisini mekanik enerjiye çevirebilmektedir. Piezoelektrik özelliği, (özellikle kristaller ve belirli kristaller; kemik gibi) bazı malzemelere uygulanan mekanik basınç sonucunda, malzemenin elektrik alan ya da elektrik potansiyel değiştirme yeteneğidir.

Piezoelektrik malzemeler içinde genellikle kurşun-zirkonyum-titanyum (PZT) seramik kullanılır. Bu etkiyi yaratmak için simetri olmayan kristaller kullanılır. Çinko Oksit (ZnO), Turmalin, Kuartz (SiO2), PVDF (Poli-vinilidin-klorür) ve Baryum Titanat (BaTiO3) kullanılan malzemelerden bazılarıdır.

piezoelektrik-calisma-prensibi

Şekil 1’de Piezoelektriğin çalışma prensibi görülmektedir. Örneğin: Yeraltı raylı sistem ulaşımı diğer ulaşım sistemlerine göre; yatırım maliyeti, projelendirme ve uygulama sürecinin uzun sürmesinin yanı sıra hazırlık aşamasında detaylı çalışmaları gerektiren bir ulaşım sistemidir.

Piezoelektrik Nasıl Ortaya Çıkar?

Piezoelektrik etki, belirli malzemelerin kristal yapılarında bulunan özelliklerin bir sonucudur. Piezoelektrikliğin doğasına daha derin bir dalış, kuvars ve PZT seramikleri gibi tipik piezoelektrik malzemelerin incelenmesini içerir.

Bu malzemeler, içindeki pozitif ve negatif yüklerin düzensiz düzenlenmesi nedeniyle simetriden yoksundur. Mekanik stres veya titreşimlerin uygulanması, bu yüklerin kaymasına neden olur. Bu tür bir hareket, malzeme içinde bir dengesizliğe neden olarak piezoelektrik oluşumuna yol açar.

Taşınan yüklerle eşleştirilen bu dengesizlik, elektriksel potansiyel farkına yol açar ve bu da malzeme boyunca bir voltaj oluşturur. Piezoelektrik malzemeler mekanik enerjiyi elektrik enerjisine veya elektrik enerjisini mekanik enerjiye dönüştürebilir. Benzersiz özellikleriyle karakterize edilen piezoelektrik malzemeler, sensörlerden aktüatörlere kadar birçok teknolojik uygulama için kullanılmaktadır.

Örneğin, bu özelliğe sahip malzemeler, titreşimleri emmek veya yönlendirmek için ses yalıtım alanlarında kullanılır. Yakıt püskürtme teknolojisinde de çok farklı bir şekilde tercih edilirler. Yakıtın ince bir spreyle enjekte edilmesine izin vererek otomobillerde yakıt verimliliğini artırır.

piezoelektrik-nedir

Piezoelektrik Etkisi Nedir?

Piezoelektrik etki, belirli kristal ve seramik malzemelerin mekanik stres veya sıkıştırma altında elektrik potansiyeli üretme veya elektriksel stres altında mekanik değişikliklere uğrama yeteneğidir.

Bu etki aşağıdaki ilkelere dayanmaktadır;

Kristal Yapı / Simetri Eksiklikleri: Piezoelektrik etki, malzemelerin içindeki kristal yapıdaki simetri eksikliğine dayanır. Eksiklikler, malzemenin içindeki yüklerin yer değiştirmesine izin verir.

Mekanik Gerilme / Değişimler: Piezoelektrik malzemelere mekanik gerilme veya basınç uygulandığında, içindeki elektrik yükleri bu simetri eksiklikleri nedeniyle hareket eder.

Elektriksel Gerilme / Boyut Değişiklikleri: Tersine, mekanik gerilme yerine elektriksel gerilme uygulandığında simetri bozulur, malzeme fiziksel olarak boyutsal değişiklikler yaşar.

Enerji Dönüşümü: Piezoelektrik etki, mekanik enerji ile elektrik enerjisi arasındaki dönüşümü temsil eder.

Bu özellik, titreşim enerjisi dönüşümü, sensörlerin, mikro hareketli sistemlerin çalışmasında kullanılır. Piezoelektrik etkinin prensibi, bir piezoelektrik malzemeye basınç uygulandığında potansiyel bir fark (pozitif piezoelektrik etki) üreteceği ve tersine voltaj uygulandığında mekanik voltaj üreteceğidir. Basınç yüksek frekanslı bir titreşim ise, yüksek frekanslı akım üretecektir.

Piezoelektrik seramiklere yüksek frekanslı elektrik sinyalleri uygulandığında, genellikle ultrasonik sinyaller dediğimiz yüksek frekanslı akustik sinyaller (mekanik titreşimler) üretilir. Başka bir deyişle, piezoelektrik seramikler, mekanik enerji ile elektrik enerjisi arasında dönüşüm ve ters dönüşüm işlevine sahiptir.

piezoelektrik-etkinin-kullanim-alanlari

Piezoelektrik Malzemeleri Anlama

Piezoelektrik malzemeler, elektrik enerjisini mekanik enerjiye dönüştürme yetenekleri bakımından benzersizdir ve bunun tersi de geçerlidir.

Ünlü Piezoelektrik Malzemeler

Kuvars: Kuvarsdoğal bir piezoelektrik madde olarak saygı görür. Zaman tutma cihazlarında faydası çok önemlidir. Mekanik salınımları hassas elektriksel uyarılara dönüştürerek kuvars, saatlerin tutarlı bir şekilde düzenlenmesini sağlar.

PZT Seramikleri: Doğal piezoelektrik özelliklerini en üst düzeye çıkarmak için titizlikle optimize edilmiş malzemelerdir. Bu seramikler, akustik yayıcılardan ultrasonik ekipmana ve piezoelektrik sensörlere kadar çeşitli cihazların ayrılmaz bir parçasıdır.

PVDF (Poliviniliden Florür): PVDF çeşitli şekil ve yapılarda kalıplanabilen çok yönlü bir piezoelektrik polimerdir. Bu malzeme, geniş bir uygulama yelpazesi açan hafiflik ve esneklik kombinasyonu ile ödüllendirilmiştir. Piezoelektrik sensör ve mikrofon üretiminde kullanılırlar.

Lityum Niyobat (LiNbO3): Piezoelektrik özellikleriyle tanınan lityum niyobatopto elektronik teknolojinin ayrılmaz bir parçası olan kristal bir malzemedir. Kristalin yüksek frekanslı sinyalleri işleme konusundaki yeterliliği, onu optik iletişimi yönetmek için vazgeçilmez kılar.

Piezoelektrik Polimerler: Belirli bir polimer grubu, piezoelektrik etkiler sergiler. Esneklikleri ve düşük ağırlıkları, onları son teknoloji taşınabilir ve giyilebilir elektroniklerde kullanım için ideal kılar.

Potansiyel enerji ile piezoelektrik etki arasındaki etkileşim, depolanan enerjinin mekanik eyleme dönüşümünü kapsar ve piezoelektrik malzemeler daha sonra elektrik enerjisine dönüşür. Piezoelektrik ve potansiyel enerji arasındaki bağlantıdır.

piezoelektrik-polimer-seramikler-gorsel

 

Örneğin, bir birey bir piezoelektrik malzemeye baskı uyguladığında veya sıktığında ortaya çıkan mekanik enerjiyi düşünün. Mekanik enerji, piezoelektrik malzemelerde yük yer değiştirmesine neden olur ve bu da bir elektrik potansiyeli oluşturur.

Bu potansiyel enerji, malzemenin uçları arasındaki elektrik voltajı olarak ifade edilir. Piezoelektrik malzemeler, önce elektrik potansiyel enerjisine dönüştürerek mekanik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürmek için bir ortam görevi görür.

Piezoelektrik Kullanımları

Şekil 2’de Piezoelektrik, çeşitli alanlarda kullanılan benzersiz özellikler sergiler. Bu fenomen, günlük ve teknik alanlarda çeşitli şekillerde uygulanır.

Piezoelektrik kullanımları aşağıdaki gibi kategorize edilebilir; Günlük Kullanımlar Piezoelektrik kuvars kristalleri, saatlerin doğru zamanı korumasını sağlamak için titreşimleri ölçmede anahtardır.

Özetle; birçok evdeki saatler piezoelektrik etkiye dayanır. Piezoelektrik mikrofonlar ses dalgalarını elektrik sinyallerine çevirir. Bu cihazlar telefonlarda, kayıt. Giyilebilir teknolojiler genellikle piezoelektrik polimerleri içerir. Örneğin, ayakkabı tabanlarındaki piezoelektrik malzemeler basamakları izleyebilir veya hareketten enerji üretebilir. Ayakkabı tabanlarındaki bu tür malzemeler, mekanik enerjiyi yürümekten elektrik enerjisine dönüştürmek için tasarlanmıştır. Hareket yoluyla enerji toplama potansiyeli bu malzemelerin bir avantajıdır.

Piezoelektrik malzemeler de çevresel değişikliklere duyarlıdır. Bu özellik, hava kirliliğini, gürültü seviyelerini ve meteorolojik koşulları izlemek için sensörler de kullanılmasını sağlar.

Teknik Kullanımlar

Tıbbi ultrasonografi cihazları piezoelektrik sensörler ve dönüştürücüler kullanır. Yüksek frekanslı ses dalgaları yayma kapasiteleri, vücut içinde görüntüleme için çok önemlidir.

pieozo-elektrik-basinc-sensorleri-kullanim-alanlari

Piezoelektrik basınç sensörleri birçok endüstriyel ve bilimsel uygulamada tercih edilmektedir. Çeşitli ortamlardaki basınç ve titreşimleri hassas bir şekilde ölçmede ustadırlar. Piezoelektrik elemanlar, titreşim enerjisini elektrik gücüne dönüştürmek için enerji toplama sistemlerinde kullanılır.

Sonuç olarak, titreşen ortamdan elektrik enerjisi üretmek için kullanılırlar. Laboratuvarlarda ve hassas makinelerde, piezoelektrik aktüatörler nanometre düzeyinde hassas hareketleri için tercih edilir. Örneğin lazer odaklama mekanizmalarında ve mikroskoplarda kullanılırlar. Canlı organizmaları piezoelektrik malzemeleri dahil etmek için genetik olarak mühendislik yapmak için çaba sarf edilmiştir. Bunun nedeni, piezoelektrik etkinin biyolojik sistemlerin enerji dönüşüm yeteneklerini artırabilmesidir.

piezoelektrik-etkisi-ile-basinc-sensorleri

Piezoelektrik sensörler ve dönüştürücüler, uzay araştırmaları ve araştırmaları için hayati öneme sahiptir. Piezoelektrik, uzay aracı titreşimlerinin izlenmesini sağlar. Piezoelektrik malzemeler, titreşen nesnelerden enerji toplamak için kullanılır. Kinetik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürerek geleneksel pillere olan güveni azaltmaya yardımcı olurlar. Piezoelektrik etki, sıvı pompalama işlemleri için avantajlıdır.

Mikro ve nano ölçekli piezoelektrik pompalar, ilaç dağıtımından biyomedikal cihazlara kadar çeşitli uygulamalarda rol oynar. Jeofizikçiler, Dünya’nın iç yapısını araştırmak için piezoelektrik kristalleri kullanırlar. Bu kristaller, yeraltı titreşimlerini ve depremlerini analiz etmeye yardımcı olur.

Mikro robotik ve mikro hava araçları, piezoelektrik malzemelerin ve aktüatörlerin uyarlanabilirliğinden yararlanır. Yörüngeyi değiştirebilen mermiler, lazer güdümlü yolları takip etmek için optik sensörlü kontrol sistemlerini kullanır. Bu nedenle, piezoelektrik malzemeler çeşitli savunma teknolojilerinde çok önemlidir.

Piezoelektrik malzemeler, enerji dönüştürme yetenekleri, hassasiyetleri ve sağlamlıkları nedeniyle birçok endüstride etkilidir. Piezoelektrik fenomen, çağdaş teknolojinin ilerlemesine ve evrimine önemli ölçüde yardımcı olur. Kinetik enerji, bir başka önemli enerji biçimini temsil eder.

Tüketici Elektroniği

Kullanımı en yaygın olan ürünlerin başında çakmaklar gelir. Gazın ateşlenmesi için kullanılan alanda piezo elementi bulunmaktadır. Bunun dışında mikrofonların ses dalgalarından gelen basıncı yükselterek hoparlöre ulaştırılmasında da piezoelektrik kullanılmaktadır. Aynı mantıkla derinlik bulucu sonar sistemlerde, mücevher temizleyici ultrasonik temizleme makinalarında da kullanılmaktadır. Piezoelektrik disklerin her basma-çekme hareketi bu disklerde yaklaşık 2 miliwatt enerji üretilmesini sağlıyor. Bu sensörler gitar, davul gibi birçok müzik enstürmanlarına adapte edilebiliyor.

Otomotiv Endüstrisi

Piezoelektrik malzemelerin otomativ sektöründe önemli uygulamaları bulunmaktadır. Taşıtlarda, yakıt enjeksiyon sistemlerinde, gürültü ve titreşimin azaltılmasında,masafe takip kontrolünde, lastik basınç kontrolünde,  airbag sensörlerinde, hava akışı sensörlerinde, alarmlarda, yakıt püskürtücülerinde, emniyet kemeri uyarıcılarında ve park sensörlerinde de piezoelektrik uygulamaları bulunmaktadır. Araçların motorlarındaki vuruntu (knock) sensörü olarak kullanılan sensörler otomotive piezoelektrik titreşim sensörü uygulaması için en güzel örnektir.

Piezoelektrik Aküatörler (Tetikleyici, Tahrikçi)

Tetikçi veya tahrikçi olarak da adlandırılan aküatör, bir mekanizmayı, mekanik veya elektronik bir sistemi kontrol eden vaya hareket ettiren bir motordur. Piezoelektrik aküatörler, elektrik sinyalini kontrol edebilen, fiziksel bir yer değiştirmeye çevirebilen bir çeşit elektrik motordur.

serit-piezo-akuator-yigin-piezo-akuator

Piezoelektrik aküatörler yüksek hassasiyete sahip olduğu için yüksek hassasiyet gerektiren kalibrasyon işlerinde kullanılır. Piezo aküatörler, hidrolik valfleri kontrol etmek için, küçük hacimli bir pompa olarak, özel amaçlı motor olarak veya herhangi bir sistemi hareket ettirmek için kullanılabilir. 

Medikal Sistemler

Tek kullanımlık hasta monitörleri, ultrasonik görüntüleme, ultrasonik maske üretiminde ve önlük üretiminde kullanılan ultrasonik kaynak ve kesme makinalarında kullanılmaktadır.

Askeri Sistemler

Derinlik algılayıcılar, güdüm sistemleri, hidrofon, sonar sistemleri kullanılmaktadır. Aktüatörler, mikro hareketler gerektiren uygulamalarda veya lazer odaklama teknolojilerinde çok önemli olan elektrik voltajına yanıt olarak boyutlarını ayarlarlar. Bazı doğal malzemelerdeki doğal piezoelektrik, çok çeşitli modern teknolojik uygulamalarda vazgeçilmezdir.

Piezoelektrik malzemelerin ek özellikleri şunları içerir; Darbelere ve titreşimlere karşı dayanıklılıkları, onlara daha uzun bir çalışma ömrü sağlar. Bu güvenilirlik, onları çeşitli endüstriyel ortamlarda tercih edilen bir seçim haline getirir.

Piezoelektrik özellikler, kuvars, PZT (plumbum zirkonat titanat) seramikleri ve bazı polimerler dahil olmak üzere çeşitli maddelerde kendini gösterir. Bu malzemeler, yüksek frekanslı çalışma yetenekleri nedeniyle hızlı titreşim veya elektriksel değişiklikleri tespit etmede ustadır. Mekanik stres veya elektrik voltajındaki değişiklikleri olağanüstü hassasiyetle algılayabilirler.

Sonuç

Piezoelektrik malzemeler gelişmiş ölçüm ve kontrol sistemlerinin ayrılmaz bir parçasıdır. Piezoelektrikliğin çok yönlü faydası, bilim ve teknolojideki çok sayıda kritik uygulamanın temelini oluşturur. Bu nedenle, bu fenomen, sofistike sensörlerden yeni enerji üretim yöntemlerine kadar değişen alanlarda yeniliğin temel taşı olarak hizmet eder. Piezoelektrik, doğanın işlevsel sanatını ve yarının teknolojik ilerlemesine katkısını örneklemektedir.

Günümüzün teknolojik gelişmelerinin sırları doğal dünyada saklı olabilir. Örneğin, piezoelektrik kavramı, bir zamanlar farklı olan elektrik ve mekanik alemlerini birbirine bağladı. Bu fenomen bazı doğal kristal ve mineral malzemelerde görülür.

Bazı malzemelerin mekanik stresi elektrik enerjisine nasıl dönüştürebileceğini ve bunun tersini hiç düşündünüz mü?

Bu büyüleyici etkileşimi kavramak, yalnızca bilimsel sınırları zorlamakla kalmayıp aynı zamanda günlük hayatımızın birçok yönünü dönüştüren bir destanın habercisidir. Piezoelektrikliğin gizemlerini inceleyelim ve teknolojik geleceğimizde devrim yaratma potansiyelini keşfedelim.

Görüşmek dileğiyle… 

Kaynakça

1-  Piezoelektrik

https://tr.wikipedia.org/wiki/Piezoelektrik

2- Piezoelektrik Nedir?

https://malzemebilimi.net/piezoelektrik-nedir.html

3- Metro İstasyonlarında Piezoelektrik Malzeme Kullanarak Elektrik Enerjisi Üretilmesi

https://dergipark.org.tr/en/download/article-file/1076435

4- Gündelik Hayatın Gizemli Enerjisi: Piezoelektrik

https://thinktech.stm.com.tr/tr/gundelik-hayatin-gizemli-enerjisi-piezoelektrik

5- Piezoelektrik Nedir? Kullanım Alanları ve Tarihçesi

https://www.aydemperakende.com.tr/en/blog/what-is-piezoelectricity-usage-areas-and-history

6- Orta Karadeniz’de Düşük Güçlü Sistemler İçin Dalga Enerjisinden Enerji Üretimi Yöntemi Ve Uygulaması

http://earsiv.odu.edu.tr/jspui/bitstream/11489/38/1/10362038.pdf 

Semih Çalapkulu
Semih ÇALAPKULU kimdir: 2002 yılında, Fırat Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Makina Mühendisliği bölümü mezun olup, Makina Mühendisi lisans programını tamamlamıştır. Evli, Dilara ve Furkan isimli iki çocuğu var. Meslek hayatı boyunca sırasıyla; Aydın Grubu; gıda üretim prosesi ve fabrika kurulumunda, Ciner Grubu; madden ocağı ve filatasyon tesis kurulumunda, Kuzu Grubu; inşaat sektöründe, toplamda 19 senelik deneyime sahiptir ve son olarak 2024 Yılının Temmuz ayı itibariyle, Genel Müdür olarak atandığı Zorlu Elektromekanik Sanayi ve Ticaret A.Ş.’de görevini sürdürmektedir. Çalapkulu, 2019 yılından itibaren; teknik yazıları, teknik makaleleri ve serbest yazıları 60’dan başka platformda yayınlanmıştır. Bunlardan bazıları: Sektörel Yayıncılık bünyesindeki Sektörüm Dergisi ve Haber Sitesi, MMO, TTMD, TESYÖN, MTMD, MÜKAD, İnşaat Yatırım Dergisi, Sanayi Gazetesi, Mechanic Dergisi, Şantiye Dergisi, Termoklima Dergisi, İnşaat Tedariği Dergisi, Enerji ve Tesisat, Medya Siirt, Baret Dergisi, Akıllı Binam, DTK, Ankara’nın Sesi, ST Endüstri Dergileri, Mühendistan, Termodinamik Dergisi, Birleşim Dergisi, İlkses Gazetesi, Siirt Gazetesi, ESSİAD, TMMOB Dergileri, Mühendis Beyinler, ZeroBuild Journal, İnşaat Dünyası, İnşaport, Doğa Yayın, Hvac360, Emlak Kulisi, B2B Dergileri’dir. 2020 yılından itibaren, ZeroBuild’te yönetim sekretaryası içinde olup, ZeroBuild Summit’te Makina Mühendisleri Ağı Lideri olarak faaliyetlerini yürütmektedir. 2021 yılından itibaren, Fırat Üniversitesi Makina Mühendisliği Danışman Kurulu üyesidir. 2022 yılında kurulan, Uluslararası Tesis Yöneticileri Derneği’nde kurucu üyesidir. 2022 yılından itibaren, TESYÖN Kurucu Yönetim Kurulu üyesidir. Yirmi seneyi aşkın sürede; inşaat sektörü başta olmak üzere, elektromekanik, maden sektörü, prosesler, petrokimya tesisleri, arıtma tesisleri ve üretim başta olmak üzere birçok alanda çalışarak ilgili sektörlerde global anlamda tecrübe sahibi olmuştur.