Che cosa è pyroelectricity?

Pyroelectricity è un fenomeno scientifico che permette di creare materiali speciali elettrica quando cambiano temperatura. Minerali e cristalli sono le sostanze più comuni per produrre questo effetto. Questi materiali sono comunemente usati per costruire sensori di temperatura, come rilevatori infrarossi passivi utilizzati nei sistemi di sicurezza.

La parola pyroelectricity deriva dal termine "pyr" greco che significa fuoco. La prima osservazione dell'effetto pyroelectric avvenuta nel 314 aC, quando l'antico filosofo e scienziato Teofrasto notato che i minerali tormalina creare attrazione elettrica quando sono riscaldati. Diversi scienziati hanno studiato questo fenomeno nel corso del 18 ° secolo, ma non è stato fino al 19 ° secolo, che i ricercatori pienamente compreso la causa.

Tutti i cristalli hanno proprietà elettriche, meccaniche e termiche. Queste tre proprietà sono in grado di interagire. In cristalli piezoelettrici, per esempio, la forza fisica come la piegatura minerale generano energia elettrica. Analogamente, pyroelectricity risultati dall'interazione delle proprietà termiche ed elettriche di un cristallo.

Quando un cristallo viene riscaldato o raffreddato, cariche elettriche formano su lati opposti del minerale. Queste cariche possono essere sfruttate come corrente elettrica posizionando elettrodi sulle superfici cristalline. Elettricità scorre in una direzione quando calore aumenta, e nella direzione opposta quando diminuisce il calore.

La quantità di energia elettrica prodotta dall'effetto piroelettrico non è in genere sufficiente per alimentare altri dispositivi. Ciò significa che pyroelectricity non è un metodo pratico generazione di energia. Il piccolo segnale elettrico da un cristallo è molto utile in sensori, tuttavia. Materiali piroelettrici possono essere combinati con altri dispositivi elettronici per indicare quando si è verificato un cambiamento di temperatura.

Rilevatori a infrarossi passivi sono una comune applicazione dei segnali piroelettrici. Questi dispositivi sono anche noti come rilevatori di movimento, e sono spesso disposti in abitazioni e aziende come parte di un sistema di sicurezza. Ogni rilevatore contiene un obiettivo grandangolare e un cristallo piroelettrico. Quando una persona passa davanti al sensore, il calore del corpo provoca il cristallo per generare pyroelectricity e l'allarme è attivato.

Sensori piroelettrici possono essere utilizzati per rilevare altre fonti di calore, quali incendi. Diversamente rilevatori di fumo tradizionali, un sensore che utilizza pyroelectricity è in grado di rilevare una fiamma reale, anche se il fumo non è presente. Questi tipi di sensori sono utili in applicazioni come riscaldatori a gas, dove possono rilevare se una fiamma pilota è stato correttamente acceso.

Una raccolta di questi sensori possono essere combinati per rilevare variazioni di temperatura su una vasta area. Un array di questi sensori può funzionare come una telecamera termica, ed è in grado di mostrare variazioni di temperatura causati da persone o veicoli. Questa tecnologia viene spesso utilizzata dalla forze dell'ordine militari e come forma di visione notturna.

  • Pyroelectricity è un fenomeno scientifico utilizzato per costruire sensori di temperatura, come i rilevatori a infrarossi passivi utilizzati nei sistemi di sicurezza.