Energia Piezoeletrica

Energia a partir de materiais Piezoelétricos:
Fundamentação (princípios):
Foi descoberto pelos irmãos Peirre Currie e Jacques Currie na França em 1880, o efeito Piezoelétrico é apresentado em cristais.A palavra Piezo vem do grego “piezein” que significa pressionar.Piezoeletricidade ("eletricidade de pressão“) define-se pela capacidade de alguns materiais se tornarem eletricamente polarizados quando sujeitos a algum tipo de stress, vibração ou deformação causadas por meios mecânicos.
É a capacidade de alguns materiais cerâmicos (cristais de quartzo) gerarem eletricidade ao sofrerem uma deformação mecânica na forma de pressão.
Principais materiais Piezoelétricos:
Cristais de Quartzo.
Oxido de Zinco
PZT (Titanato Zirconato de Chumbo )
Em um cristal piezoelétrico, as cargas positivas e negativas estão separadas, mas simetricamente distribuídas, o que o torna eletricamente neutro. Quando um stress mecânico é aplicado, esta simetria é perturbada, e a carga elétrica causada por esta assimetria gera uma tensão por todo o material. Um cubo de quartzo de 1cm3 , com 2kN de força aplicada, pode gerar uma tensão de aproximadamente 12500 V.
Uma das condições básicas para que um cristal seja piezoelétrico é que ele não possua centro de simetria, uma vez que essa propriedade física tem sua origem justamente na anisotropia do cristal, ou seja, no fato da resposta do material a um estímulo externo não ser a mesma em todas as direções. Ao ser tensionado, um material piezoelétrico passará a apresentar uma polarização elétrica ou uma mudança de polarização se o material tiver uma polarização espontânea não nula. Vamos analisar este efeito em uma molécula neutra; antes de submeter o material a uma força externa, centros gravitacionais de cargas positivas e negativas coincidem. Então os efeitos externos das cargas positivas e negativas são cancelados, resultando em moléculas neutras. Ao exercer uma pressão no material sua estrutura reticular pode ser deformada, levando a uma