PiézoélectricitéLa piézoélectricité (du grec πιέζειν, piézein, presser, appuyer) est la propriété que possèdent certains matériaux de se polariser électriquement sous l’action d’une contrainte mécanique et réciproquement de se déformer lorsqu’on leur applique un champ électrique. Les deux effets sont indissociables. Le premier est appelé effet piézoélectrique direct ; le second effet piézoélectrique inverse. Cette propriété trouve un très grand nombre d’applications dans l’industrie et la vie quotidienne.
PZTLes PZT, ou titano-zirconates de plomb, sont des composés chimiques de formule , où . Il s'agit de céramiques de structure pérovskite présentant plusieurs propriétés intéressantes : ferroélectricité, c'est-à-dire qu'elles ont une polarisation électrique spontanée, qui peut être inversée par l'application d'un champ électrique ; piézoélectricité, c'est-à-dire qu'elles peuvent changer de forme si on leur applique un champ électrique, ou qu'elles peuvent générer une tension électrique entre deux faces lorsqu'on leur applique une déformation — propriété particulièrement utile pour les capteurs, les transducteurs, les actionneurs au sens large ; pyroélectricité, c'est-à-dire qu'elles peuvent générer une tension électrique lorsqu'on modifie leur température, d'où des applications dans les sondes de température.
Moteur piézoélectriqueA piezoelectric motor or piezo motor is a type of electric motor based on the change in shape of a piezoelectric material when an electric field is applied, as a consequence of the converse piezoelectric effect. An electrical circuit makes acoustic or ultrasonic vibrations in the piezoelectric material, most often lead zirconate titanate and occasionally lithium niobate or other single-crystal materials, which can produce linear or rotary motion depending on their mechanism.
Linear actuatorA linear actuator is an actuator that creates motion in a straight line, in contrast to the circular motion of a conventional electric motor. Linear actuators are used in machine tools and industrial machinery, in computer peripherals such as disk drives and printers, in valves and dampers, and in many other places where linear motion is required. Hydraulic or pneumatic cylinders inherently produce linear motion. Many other mechanisms are used to generate linear motion from a rotating motor.
Ultrasonic motorAn ultrasonic motor is a type of piezoelectric motor powered by the ultrasonic vibration of a component, the stator, placed against another component, the rotor or slider depending on the scheme of operation (rotation or linear translation). Ultrasonic motors differ from other piezoelectric motors in several ways, though both typically use some form of piezoelectric material, most often lead zirconate titanate and occasionally lithium niobate or other single-crystal materials.
RésonanceLa résonance est un phénomène selon lequel certains systèmes physiques (électriques, mécaniques) sont sensibles à certaines fréquences. Un système résonant peut accumuler une énergie, si celle-ci est appliquée sous forme périodique, et proche d'une fréquence dite « fréquence de résonance ». Soumis à une telle excitation, le système va être le siège d'oscillations de plus en plus importantes, jusqu'à atteindre un régime d'équilibre qui dépend des éléments dissipatifs du système, ou bien jusqu'à une rupture d'un composant du système.
Interférométrievignette|Le trajet de la lumière à travers un interféromètre de Michelson. Les deux rayons lumineux avec une source commune se combinent au miroir semi-argenté pour atteindre le détecteur. Ils peuvent interférer de manière constructive (renforcement de l'intensité) si leurs ondes lumineuses arrivent en phase, ou interférer de manière destructive (affaiblissement de l'intensité) s'ils arrivent en déphasage, en fonction des distances exactes entre les trois miroirs.
Titanate de baryumLe titanate de baryum est un composé chimique de formule . Ce matériau céramique se présente sous la forme d'un solide blanc ferroélectrique à hystérésis prononcée ayant également un effet photoréfractif et un effet piézoélectrique. Il trouve des applications notamment dans les condensateurs, les transducteurs électromécaniques, les thermistances CTP et en optique non linéaire. Il existe également sous forme naturelle dans un minéral rare appelé baryopérovskite.
ActionneurDans une machine, un actionneur est un objet qui transforme l’énergie qui lui est fournie en un phénomène physique qui fournit un travail, modifie le comportement ou l’état d'un système. Dans les définitions de l’automatisme, l’actionneur appartient à la partie opérative d'un système automatisé. On peut classer les actionneurs suivant différents critères : énergie utilisée ; phénomène physique utilisable ; principe mis en œuvre. vignette|Deux actionneurs pneumatiques à crémaillère (Automax, à gauche et en haut), contrôlant chacun une vanne.
Vitrocéramiquevignette|Photographie infrarouge d'une plaque vitrocéramique en Ceran, matériau qui est transparent dans l'infrarouge. La vitrocéramique est une céramique constituée de microcristaux dispersés dans une phase vitreuse. Inventé en 1954, c'est un matériau récent comparativement au verre et à la céramique. Cette structure particulière procure aux vitrocéramiques des propriétés qui manquent aux céramiques cristallines comme la résistance aux chocs thermiques.
Membrane (chimie)Une membrane est une structure de faible épaisseur, relativement à sa taille, séparant deux milieux en empêchant toute la matière dans le cas de certaines membranes biologiques, ou seulement une partie de la matière de passer de l'un à l'autre des milieux en fonction de la largeur de ses pores et de son épaisseur. Le concept de membrane date du , mais n’a été utilisé, pour les membranes synthétiques, massivement en dehors des laboratoires qu'à partir de la seconde guerre mondiale.
Céramiquevignette |Panneau mural à décor d'azulejos,à l'entrée du marché central de Funchal(île de Madère). Une céramique est un objet en argile cuite. La céramique est le matériau, ou bien la technique qui permet de le confectionner. Par extension, de nombreux matériaux contemporains non métalliques et inorganiques entrent dans le champ des céramiques techniques. Histoire de la céramique L'histoire de la céramique remonte à la Préhistoire.
Membrane plasmiqueLa membrane plasmique, également appelée membrane cellulaire, membrane cytoplasmique, voire plasmalemme, est une membrane biologique séparant l'intérieur d'une cellule, appelé cytoplasme, de son environnement extérieur, c'est-à-dire du milieu extracellulaire. Cette membrane joue un rôle biologique fondamental en isolant la cellule de son environnement.
Mechanical resonanceMechanical resonance is the tendency of a mechanical system to respond at greater amplitude when the frequency of its oscillations matches the system's natural frequency of vibration (its resonance frequency or resonant frequency) closer than it does other frequencies. It may cause violent swaying motions and potentially catastrophic failure in improperly constructed structures including bridges, buildings and airplanes. This is a phenomenon known as resonance disaster.
MicrophoneUn microphone (souvent appelé micro par apocope) est un transducteur électroacoustique, c'est-à-dire un appareil capable de convertir un signal acoustique en signal électrique. L'usage de microphones est aujourd'hui largement répandu et concourt à de nombreuses applications pratiques : télécommunications (téléphone, radiotéléphonie, Interphone, systèmes d'intercommunication) ; sonorisation ; radiodiffusion et télévision ; enregistrement sonore notamment musical ; mesure acoustique.
Interféromètre astronomiqueUn interféromètre astronomique est un réseau de télescopes ou segments de miroirs qui agissent ensemble aux fins de détection avec une résolution plus grande, via l'interférométrie. L'avantage d'un interféromètre est que son pouvoir de résolution est le même que celui d'un télescope avec la même ouverture que s'il englobait tous les sous-composants de l'interféromètre. Le désavantage principal est qu'il ne collecte pas autant de photons, donc ce type d'instruments est surtout utile pour des objets plus lumineux, tels des étoiles binaires.
ElectroceramicsElectroceramics are a class of ceramic materials used primarily for their electrical properties. While ceramics have traditionally been admired and used for their mechanical, thermal and chemical stability, their unique electrical, optical and magnetic properties have become of increasing importance in many key technologies including communications, energy conversion and storage, electronics and automation. Such materials are now classified under electroceramics, as distinguished from other functional ceramics such as advanced structural ceramics.
Tenseur des contraintesLe tenseur des contraintes est un tenseur d'ordre 2 utilisé en mécanique des milieux continus pour caractériser l'état de contrainte, c'est-à-dire les efforts intérieurs mis en jeu entre les portions déformées d'un milieu. Le terme a été introduit par Cauchy vers 1822. Comme les efforts intérieurs sont définis pour chaque surface coupant le milieu (on parle d'ailleurs également d'efforts surfaciques), le tenseur est défini localement, en chaque point du solide. L'état de contrainte du solide est donc représenté par un champ tensoriel.
Résonance acoustiqueLa résonance acoustique est la tendance d'un système acoustique à absorber plus d'énergie quand la fréquence de ses oscillations arrive à sa fréquence naturelle de vibration (sa fréquence de résonance), donc plus qu'il ne le fait à d'autres fréquences. Un objet résonnant aura probablement plus d'une fréquence de résonance, particulièrement aux harmoniques de la résonance la plus forte. Il vibrera facilement à ces fréquences, et moins fortement à d'autres fréquences.
Ceramic resonatorA ceramic resonator is an electronic component consisting of a piece of a piezoelectric ceramic material with two or more metal electrodes attached. When connected in an electronic oscillator circuit, resonant mechanical vibrations in the device generate an oscillating signal of a specific frequency. Like the similar quartz crystal, they are used in oscillators for purposes such as generating the clock signal used to control timing in computers and other digital logic devices, or generating the carrier signal in analog radio transmitters and receivers.
