¿Cuál es la diferencia entre piezoeléctrico y piezoresistivo?

El Diferencia clave entre piezoeléctrico y piezoresistivo Es que piezoeléctrico se refiere a la presencia de polarización eléctrica que resulta de la aplicación de estrés mecánico, mientras que la piezoresistiva se refiere a la presencia de un cambio en la resistividad eléctrica de un semiconductor al aplicar la tensión mecánica.

La piezoelectricidad es la carga eléctrica que se acumula en algunos materiales sólidos, incluidos cristales, algunos tipos de cerámica y materiales biológicos, que incluyen huesos, ADN y proteínas. El efecto piezoresistivo es lo opuesto a este fenómeno.

CONTENIDO

1. Descripción general y diferencia de claves
2. ¿Qué es piezoeléctrico? 
3. ¿Qué es piezoresistivo?
4. Piezoeléctrico y piezoresistivo en forma tabular
5. Resumen -Piezoeléctrico vs piezoresistivo 

¿Qué es piezoeléctrico??

Piezoelectric se refiere a la presencia de polarización eléctrica que resulta de la aplicación de estrés mecánico. Este fenómeno se conoce como piezoelectricidad. La piezoelectricidad es la carga eléctrica que se acumula en algunos materiales sólidos que incluyen, cristales, algunos tipos de cerámica y materiales biológicos que incluyen huesos, ADN y proteínas. Esta acumulación de cargas eléctricas ocurre como respuesta al estrés mecánico aplicado. En otras palabras, la piezoelectricidad es la electricidad que proviene de la presión y el calor latente.

Figura 01: un balance piezoeléctrico

En general, el efecto piezoeléctrico proviene de la interacción electromecánica lineal entre las fases mecánicas y eléctricas en los materiales cristalinos que no tienen simetría de inversión. Además, el efecto piezoeléctrico se puede identificar como un proceso reversible. En otras palabras, los materiales que pueden mostrar el efecto piezoeléctrico también pueden mostrar el reverso del efecto piezoeléctrico. El proceso inverso es la generación interna de una tensión mecánica que proviene del campo eléctrico aplicado.

Al considerar la historia de este efecto, fue descubierto por primera vez por los físicos franceses Jacques y Pierre Curie en 1880. Desde entonces, este efecto ha tenido muchas aplicaciones, incluida la producción y detección de sonido, impresión de inyección de tinta, generación de electricidad de alto voltaje, microbalizaciones, etc.

¿Qué es piezoresistivo??

La piezoresistiva se refiere a la presencia de un cambio en la resistividad eléctrica de un semiconductor al aplicar la tensión mecánica. Esto es lo opuesto al efecto piezoeléctrico. Puede causar un cambio solo en la resistencia eléctrica (no en el potencial eléctrico). El efecto piezoresistivo fue descubierto por primera vez por Lord Kelvin en 1856 usando meta dispositivos bajo la aplicación de una carga mecánica.

En conductores y semiconductores, los cambios en el espacio interatómico provienen del efecto de deformación de los bandas de banda, lo que facilita que los electrones se muevan a la banda de conducción. Este movimiento da como resultado un cambio en la resistividad de los materiales.

Por lo general, la piezoresistividad en los metales se produce debido al cambio de geometría, que proviene de la aplicación de estrés mecánico. Incluso si el efecto piezoresistivo en algunos materiales es pequeño, no es insignificante. Simplemente podemos calcular el efecto piezoresistivo utilizando la siguiente ecuación, que se deriva de la ley de Ohm.

En la ecuación anterior, r es la resistencia, es la resistividad, L es la longitud del conductor y A es el área de sección transversal del flujo de corriente.

¿Cuál es la diferencia entre piezoeléctrico y piezoresistivo??

Piezoeléctrico y piezoresistivo son términos que son opuestos entre sí. La diferencia clave entre piezoeléctrico y piezoresistivo es que el piezoeléctrico se refiere a la presencia de polarización eléctrica que resulta de la aplicación de estrés mecánico, mientras que la piezoresistiva se refiere a la presencia de un cambio en la resistividad eléctrica de un semiconductor cuando se aplica tensión mecánica.

La siguiente tabla resume la diferencia entre piezoeléctrico y piezoresistivo.

Resumen -Piezoeléctrico vs piezoresistivo

Piezoeléctrico y piezoresistivo son términos que son opuestos entre sí. La diferencia clave entre piezoeléctrico y piezoresistivo es que piezoeléctrico significa la presencia de polarización eléctrica que resulta de la aplicación de estrés mecánico, mientras que piezoresistivo significa la presencia de un cambio en la resistividad eléctrica de un semiconductor al aplicar la tensión mecánica.

Referencia:

1. "Cómo funciona la piezoelectricidad." Blog de águila, 2 de febrero. 2021.

Imagen de cortesía:

1. "Balance piezoeléctrico presentado por Pierre Curie a Lord Kelvin, Museo Hunterian, Glasgow" de Stephencdickson - Trabajo propio (CC By -Sa 4.0) a través de Commons Wikimedia