Mestre

UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
BACHARELADO EM FÍSICA MÉDICA
ULTRASSOM EM BIOMEDICINA
PROF: ANTÔNIO ADILTON OLIVEIRA CARNEIRO

EXPERIMENTOS DE ULTRASSOM

Yago da Silva Santos
7149325

Experimento #2
Caracterização de Cristais PZT

Resumo

Para a geração de ultrassom e sua utilização para imagens diagnósticas e para terapia utiliza-se cerâmicas com propriedades piezoelétricas. Estas cerâmicas respondem à estímulos de pressão e à estímulos de tensão elétrica. Neste experimento caracterizamos um cristal desse tipo.

1. Introdução
Efeito Piezelétrico Direto: quando determinados tipos de cristais são submetidos a trações e compressões mecânicas, sua estrutura cristalina produz uma tensão proporcional à intensidade desta deformação.
Efeito Piezelétrico Reverso: quando uma tensão é aplicada nestes tipos de materiais, sua estrutura produz forças de tração ou compressão que alteram as dimensões do cristal.
Nesse efeito, a deformação depende da intensidade e da polaridade da tensão aplicada no material. AMBOS OCORREM SOMENTE EM MATERIAIS PIEZOELÉTRICOS.

A aplicação dos efeitos, direto e reverso, na construção de transdutores eletromecânicos é muito eficiente. A Figura 1 mostra que a aplicação de uma tensão de mesma polaridade da tensão utilizada para polarizar o material provoca uma expansão na dimensão longitudinal da peça.

Figure 1 - Variação de uma cerâmica piezelétrica provocada pela polarização.

Polarização: processo que induz a piezeletricidade nos materiais piezelétricos sintéticos
(PZTs). Um material deste tipo possui seus momentos de dipolo elétrico dispostos de maneira aleatória na estrutura do material cerâmico.
Submetendo o PZT a um campo elétrico gerado por tensões na faixa de kilo Volts (kV), em temperaturas adequadas e sob um tempo determinado, ocorre um realinhamento permanente destes na direção das linhas de campo. Este realinhamento confere propriedades piezelétricas ao material.

Figure 2 - Representação da