LES APPLICATIONS DE LA PIEZOELECTRICITE

 

 

L'effet direct :

 

La première application industrielle et la plus présente de nos jours des piézo-électriques est pour des capteurs, ils sont appelés transducteurs piézo-électriques. Grâce à la capacité des piézoélectriques de créer une tension dès qu’une force leur est appliquée, ils sont utilisés pour une grande variété de capteurs :

 

• Accéléromètres : Un cylindre avec une bille et un capteur piézoélectrique sur chaque base permet de détecter le mouvement et la vitesse sur un axe. Plusieurs accéléromètres sont placés dans les systèmes pour pouvoir capter le mouvement sur tous les axes comme dans la manette de la console de jeux vidéo Wii ou dans quelques systèmes de sécurité routière.

 

• Capteurs de vibration : des capteurs piézoélectriques sont utilisées pour capter les vibrations qui sont aussi une action mécanique comme sur des systèmes anti cambriolage des voitures et le phonographe.

 

• Capteurs de vibrations sonores : la première application, comme beaucoup de systèmes innovants, a été développé par l’armée.

Un système qui capte des vibrations ultrasonores créées par lui-même, grâce à une plaque de quartz, peut faire une image d’un environnement invisible ou lointain (en calculant le temps d’aller-retour de l’onde émise puis réfléchie) : c’est le premier sonar.

De plus, ces capteurs sont utilisés pour des microphones.

 

• Capteurs d’impact : Des transducteurs sont placées dans des systèmes où l’on veut calculer la force appliquée et le moment de son application comme dans des batteries (instrument de musique) électriques ou des capteurs de proximité comme les escaliers électriques qui s’actionnent uniquement quand les matériaux envoient un signal de présence d’un utilisateur.

 

 

L'effet inverse :

 

Une autre application importante dans l’industrie est celle de l’effet piézoélectrique inverse, grâce à la capacité de vibrer des matériaux piézoélectriques lorsqu’un courant leurs est appliqué.

 

• Générateurs de son audible : Des transducteurs piézoélectriques sont aussi utilisés pour produire du son, comme dans des écouteurs.

 

• Générateurs d'ultrasons, utilisés dans des appareils chirurgicaux.

 

• Horloges : Dans les montres, les chronomètres, un cristal de quartz vibre toujours à la même fréquence et cette vibration est mesurée et permet d’indiquer le temps écoulé.

 

Projet :

 

Le "Sound Charge"

 

Orange Royaume-Uni profite chaque année du festival de Glastonbury pour lancer un produit innovant permettant de recharger son téléphone portable. Cette année Orange UK sort un t-shirt nommé "Sound Charge" et qui est équipé d'un dispositif piézoélectrique permettant de recharger son téléphone portable à partir du son émis lors du festival. Transformer le son en électricité est en effet possible grâce à la piézoélectricité car le son est un phénomène physique de vibration mécanique du milieu.

 

Le t-shirt "Sound Charge" est équipé d'un film piézoélectrique capable de capter les ondes sonores et particulièrement les basses fréquences (les graves) qui génèrent plus de vibration. Ces vibrations sont alors transformées par le film piézoélectrique en électricité qui est alors stockée dans une batterie.

Il suffit ensuite de brancher son téléphone portable sur la batterie pour le recharger, mais on pourrait aussi bien recharger son baladeur numérique ou tout autre appareil électronique grâce à ce dispositif piézoélectrique.