ابتدا پیزو الکتریک رو معرفی می کنیم چه نوع موادی هستند: پیزو الکتریک در واقع به دسته ای از مواد گفته می شود که در اثر حرکت مکانیکی از خود الکتریسیته تولید کرده و بلعکس در اثر تحریک الکتریکی از خود حرکت مکانیکی ایجاد می کنند. خاصیت پیزوالکتریسیته به گروهی از مواد تعلق دارد که در سال ۱۸۸۰ به وسیله پیروژاکوپ کوری در طی مطالعات آنها بر روی آثار فشار بر روی تولید بار الکتریکی در کریستال های کوارتز، کهربا و نمک راچل (Rochelle salt)، کشف شد. در سال ۱۸۸۱ واژه ی Piezoelectricity توسط w.Hankel برای اولین بار برای نامگذاری این اثرات پیشنهاد شد. البته اثر معکوس این خاصیت توسط Lipmann از قوانین ترمودینامیک استنباط شد. در سه دهه ی بعد، همکاری های فراوانی در انجمن های علمی اروپا در زمینه ی پیزو الکتریسیته انجام شد واژه ی میدان پیزو الکتریسیته بوسیله آنها استفاده شد. البته کارهای انجام شده بر روی رابطه ی میان الکترومکانیکی مختلط با کریستال های پیزوالکتریک در سال ۱۹۱۰ انجام شد و اطلاعات آن به صورت یک مرجع استاندارد است. به هرحال پیچیدگی علم مربوط به مواد پیزوالکتریک باعث شد که کاربردهای این مواد تا چند سال قبل رشد پیدا نکند. لانگوین ات آل در طی جنگ جهانی اول مبدل التراسونیک پیزو الکتریکی ساخت. موفقیت او باعث ایجاد موقعیت های استفاده از مواد پیزوالکتریک در کاربردهای زیر آبی شد. در سال ۱۹۳۵، Scherrer , Busch خاصیت پیزوالکتریک پتاسیم دی هیدروژن فسفات (KDP) را کشف کردند. خانواده ی پیزوالکتریک های پتاسیم دی هیدروژن فسفات اولین خانواده ی عمده از مواد پیزوالکتریک و فرو الکتریک بود که کشف شده بود. در طی جنگ جهانی دوم، تحقیقات در زمینه ی مواد پیزوالکتریک بوسیله ی آمریکا، شوروی سابق و ژاپن بسط داده شد. محدودیت های ساخت این مواد از تجاری شدن آنها جلوگیری می کرد اما این مسأله نیز پس از کشف باریم تیتانات و سرب زیرکونا تیتانات (PZT) در دهه های ۱۹۴۰، ۱۹۵۰ برطرف شد. این خانواده از مواد خاصیت دی الکتریک و پیزوالکتریک بسیار خوبی داشتند علاوه بر این خانواده قابلیت مناسب شدن و استفاده در کاربردهای خاص را بواسطه ی دپ کردن آنها با عناصر دیگر، دارند. تا این تاریخ، PZT یکی از مواد پیزوالکتریک پر کاربرد است. این نکته قابل توجه است که بیشترین سرامیک های پیزوالکتریک تجاری در دسترس (مانند باریم تیتانات و PZT) ساختاری شبیه به ساختار پرسکیت (Perovskite) با فرمول CaTiO3 دارند.به دلیل انحصار تگنولوژی کریستال هایی که در صنعت ساخت هد استفاده میشود بسیار پیچیده بوده و تنها چند کشور قادر به ساخت این محصولات می باشند که از بزرگترین تولید کنندگان ژاپن و آمریکا و انگلستان می یاشند. حال به کاربرد های آن می پردازیم:از مواد پیزوالکتریک در مبدلها و وسایلی که انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل میکنند یا برعکس استفاده میشود. کاربردهای نامآشنایی از جمله پیکاپ گرامافون، میکروفونها، مولدهای ماوراء صوت و حسگرهای سونار از خاصیت پیزوالکتریک استفاده میکنند. در پیکاپ گرامافون همچنان که قلم شیارهای رکورد را میپیماید یک اختلاف فشار به مادهٔ پیزوالکتریک موجود در پیکاپ وارد میشود که نهایتاً به سیگنال الکتریکی تبدیل میشود. این سیگنال قبل از ورود به بلندگو تقویت میشود. خاصیت پیزوالکتریک یک ویژگی مواد کریستالی دارای ساختار پیچیدهٔ بدون تقارن است. رفتار پیزوالکتریک یک پلیکریستال بوسیلهٔ گرم کردن بالاتر از دمای کوری و سپس خنک کردن تا دمای اتاق در مجاورت میدان الکتریکی قوی بهبود مییابد. حال در در دهه 2010 تا 2020 قرار است تمام سرامیک کف های مترو در ژاپن استفاده شود که با آن ژنراتور مردمی می گوییند که با حرکت هزاران گام مردم درون مترو ولتاژ قابل توجهی تولید خواهد کرد که می توان از آن استفاده مستقیم کرد در روشنایی مترو و...... منبع:انجمن مهندسی برق
