minéraux piezzoelectriques

[bizorba]

Bonjour,

J'ai mis le nez dans ce sujet étonnant et passionant et j'espère que quelqu'un pourra m'aider

J'aimerais savoirs s'il existe d'autres minéraux aux caractéristiques piezoelectriques que la Tourmaline. Existe t'il d'ailleurs une différence réelle entre cette roche et le quartz sur ce sujet?

J'ai entendu dire que certaines roches volcaniques auraient aussi ces effets: quelqu'un connaitrait il les noms exacts de celles ci?

En Bref a votre connaissance quelle est la liste exhaustive des roches piezoelectriques? Y'en a t'il certaines où l'effet soit plus fort que chez d'autres?

Merci: David

[le sablais]

Topaze et berlinite aussi !

le sablais

[parfaitelumiere]

Je sais qu'il y a le quartz qui est piezzo electrique,c'est pour ça qu'il est utilisé pour les montres,car je crois si je ne me trome pas,que exposé à un courant electrique,il a des phases de dilatationet contraction qui suivent une fréquence précise,c'est pour ça qu'il sert pour les montres,en fait pour remplacer un échappement à ancre ou roues de rencontre,ou tous les autres echappements qui servent à reguler les montres mécaniques.

je sais aussi que l'inverse est valable:exposé à un choc ou contrainte mécanique il produit du courant,d'ou les allumeurs piezzo pour le gaz ou les briquets.

J'ai vu que des personnes travaillent sur des concepts de generateurs piezzo,avec un micromoteur à quartz,statique,dans lequel passe une microgoutte de carburant,qui est enflammée,explose,et exerce une pression sur le quartz,qui produit du courant.

C'est peux être le générateur de l'avenir...

[bizorba]

Un grand merci à vous!

En dehors du quartz (que j'ai en quantité) qui saurait où me procurer de la tourmaline, topaze ou autre berlinite sous forme de sable ou de poudre?

[franck69]

Sujet effectivement passionnant.

Pierre Curie a pas mal bossé sur le sujet avant de poursuivre sur la radioactivité.

Les utilisations de l'effet piezo électrique sont nombreuses (comme la dit Parfaitelumière) :

- Une tension appliquées sur des faces bien choisie (fonction des plans atomiques (x,x,x)) permet une déformation du cristal selon d'autres faces. Cette déformation pouvant être contrôlée par la valeur de la tension !

utilisations : Contrôle du déplacement de la tête d'un microscope à effet tunnel, injecteur de carburant pour des moteurs thermiques, têtes des injecteurs d'encre de certaines imprimantes......

- Effet inverse: Une force appliquée sur certaines faces du cristal permet d'obtenir une tension sur d'autres faces.

Applications : allume-gaz manuel (il est possible de le démonter et trouver à l'intérieur un cylindre constitué d'un cristal de synthèse avec des propriétés piezo électriques marquées. Le mécanisme permet par effet de levier d'exercer une force importante sur le cristal qui se retrouve avec une forte différence de potentiel à ses faces, des fils métalliques en partent pour se rejoindre face à face sur le devant de l'appareil : formation d'un arc électrique).

L'origine physique n'est pas toute simple :

Ces cristaux sont constitués d'un assemblage de cations et d'anions très bien organisés (maille cristalline). Il y a donc un réseau anionique et un réseau cationique qui dans de tels cas n'ont pas une déformation symétrique ce qui fait apparaître des charges électriques positives sur une face et négative sur l'autre.

Si vous connaissez d'autres applications, je suis preneur.

[₣lorent]

Bonjour à tous !

Juste une petite précision sur la tourmaline et une autre petite propriété étonnante. En effet, en plus d'être piézoélectrique la tourmaline est également pyroélectrique. C'est à dire qu'elle se charge électriquement sous l'effet de la chaleur (Lien wikipédia. ).

[bizorba]

Merci,

Et c'est la seule a être pyroelectrique?

[parfaitelumiere]

est il possible de faire de la tourmaline synthétique?

Est ce que cette propriété est permanente?

[parfaitelumiere]

je me disais,dans l'idée d'un generateur piezzo,qu'une combustion fournit de la chaleur,et j'avais pensé à de la tourmaline pour transformer aussi la chaleur en courant electrique.

[le sablais]

J'ai vu que des personnes travaillent sur des concepts de generateurs piezzo,avec un micromoteur à quartz,statique,dans lequel passe une microgoutte de carburant,qui est enflammée,explose,et exerce une pression sur le quartz,qui produit du courant.

C'est peux être le générateur de l'avenir...

Je ne suis pas spécialiste mais à chaque transformation d'énergie, il y a de la perte ! Donc l'énergie du carburant ne ne transformera pas toute en pression sur le quartz ! De même la force de pression sur le quartz libèrera en courant moins d'énergie que cette force de pression !

Donc faut mieux utiliser le carburant directement ! Sauf peut-être dans certains systèmes où ce n'est pas la rentabilité qui compte !

Si des spécialistes passent par là, je serais content de connaitre leur opinion plus scientifique !

le sablais

[parfaitelumiere]

l'idée c'est d'en faire un moteur à régime continu,en fait c'est plus interessant d'avoir un régime continu,qui fournit du courant,que d'avoir un moteur à essence qui donne de l'énergie directement aux roues.

On peut pas mal monter le rendement d'un moteur,qui est maximum à un régime en général assez limité,si on le conçoit pour tournere uniquement à ce régime optimal,il aura son meilleur rendement,je me disait que le mieux serait d'en faire un generateur de courant,qui alimenterait un moteur electrique,directement relié à la roue,sans autre transmission qu'un arbre ou un axe,et qui tournerait à la même vitesse que la roue.

en fait il y a déjà la pile à combustible,mais entre le prix et la rareté du platine et la fragilité du système(pollution à l'interieur de la pile?!),le mieux serait de trouver autre chose.

il y a des recherches sur des micromoteurs en silicium(type wankel par exemple)qui ont un rendement interessant,mais je me dis que si le système est statique,il y aurait encore moins de pertes d'énergie,qui sont toujours de la chaleur,et si on peut aussi transformer la chaleur en courant electrique,en diminue encore les pertes.

C'est sûr que l'on ne sera jamais à 100%,mais si n pouvait passer la barre des 50,du réservoir à la roue,ce serait vraiment ,vraiment bien...

Dernièrement je reflechissais sur un moteur essence sans piston,bielles,vilebrequin,soupapes,pour le moment le projet est au point mort,lol...

Il me fallait la formule ou je sais pas comment ça s'appelle d'une ellipse,je peux la dessiner point par point,mais il doit bien y avoir une formule pour la tracer d'un coup sur un ordi...et le rentre dans l'electro erosion qui est à 2 m de moi au taf...

J'ai truvé la solution pour plusieurs trucs sur le papier,masis j'aimerais bien le faire en 3d...

[₣lorent]

La question serait dans ce cas, quelle quantité d'énergie "produit" un cristal de tourmaline pour telle ou telle quantité de chaleur ?

Se n'est qu'un avis, mais cela doit être relativement faible et ne doit pas être proportionnelle à la quantité de chaleur fourni.

A vérifier ...

[Pachy]

Je ne suis pas spécialiste mais à chaque transformation d'énergie, il y a de la perte ! Donc l'énergie du carburant ne ne transformera pas toute en pression sur le quartz ! De même la force de pression sur le quartz libèrera en courant moins d'énergie que cette force de pression !

Donc faut mieux utiliser le carburant directement ! Sauf peut-être dans certains systèmes où ce n'est pas la rentabilité qui compte !

Si des spécialistes passent par là, je serais content de connaitre leur opinion plus scientifique !

le sablais :coucou!:

Effectivement, la dégradation (sous forme de pertes thermiques) d'une partie de l'énergie à chaque transformation de nature est un fondement de la thermodynamique.

Pour la formule...

a ( x - x0)² + b (y - y0)² = c , a, b et c étant postifs est une formule assez générale...

Si tu veux centrer ton ellipse sur l'origine (x0 et y0 = 0)

Pachy

[GRAT63]

:coucou!:

Ces jours-cis j'ai justement fait une petite "ballade" sur le web, histoire de me documenter un peu sur les concepts "d'énergie libre" et autres tentatives de mouvements perpétuels ou presque (surtout "ou presque" d'ailleurs ).

Donc, pour tenter de répondre au sablais, oui quelque soit le système utilisé il y a forcément perte d'énergie à un endroit ou à un autre : moteur= rotation=frottements, combustion=résidus (même si, avec un moteur à hydrogène, le résidu n'est que de l'eau) et utilisation de la chaleur=dissipation et donc forcément perte...

Le but n'est donc pas de créer un mécanisme "surnuméraire" (qui produirait plus d'énergie qu'il n'en consomme), doux rêve de certains "allumés", mais simplement de concevoir des systèmes dans lesquels interviennent des phénomènes physiques naturels qui "aident" la production d'énergie et donc améliorent grandement le rendement.

Un exemple (hors sujet par contre, désolé) :

Si la fabrication d'une roue à "mouvement perpétuel" semble impossible, on peut par contre très bien imaginer monter cette roue à mouvement "presque perpétuel" sur une éolienne par exemple, réduisant ainsi presque infiniment la force nécessaire pour la faire tourner...

Dans le cas du générateur piézzo, le but recherché semble autant être la miniaturisation que le rendement, en tout cas les études sur le sujet sont intéressantes et prometteuses...

Parfaitelumière, tiens-nous au courant si tu expérimentes : c'est toujours intéressant d'avoir des retours de tests.

[LeMelde]

Je vois que ça cogite .... !!! Quelques trucs en vrac :

Quand un cristal piezo-électrique est déformé (nécessite donc une pression) selon des axes provilégiés, des charges apparaissent sur les surfaces opposées. Ne pas oublier qu'un cristal piezo-électrique est un isolant, donc il ne peut pas y avoir de courant continu, donc pas d'énergie continu .... (Energie = tension x courant x temps)

Quand un cristal est soumis à des vibrations selon l'axe piezo-électrique, il y a donc apparition d'une tension alternative sur les surfaces ; cette tension électrique et le mouvement des électrons qui accompagne ce signal alternatif forme donc une énergie récupérable.

Ne cherchez pas à déposer des brevets, c'est un principe déjà utilisé ! Des petits générateurs de ce type existent ... bientôt vous en aurez dans vos téléphones portables Quel plaisir de pouvoir passer un coup de fil, après avoir fait son footing de 10km !!!

Attention à l'idée loufoque qui consisterait à dire : une voiture qui roule ça vibre, donc je récupère l'énergie avec mon petit générateur, et grâce à cette énergie je fais avancer ma voiture :coucou!:

Les générateurs piezoelectriques trouvent leur place dans des environnements où il y a constamment des vibrations pour constituer une source d'énergie locale isolée et indépendante.

Ce sont des céramiques (industrielles donc) qui sont bien souvent utilisées comme matériaux piezo-électriques. Donc plus rien à voir avec nos minéraux.

L'effet piezo-électique inverse, consiste à avoir une déformation du cristal lorsqu'une tension électrique est applliquée sur les surfaces perpendiculaires à l'axe piezoélectrique. On fait des moteurs basés sur cet effet, notamment des micro-moteurs pour faire bouger les aiguilles des montres.

[GRAT63]

Je vois dejà une application pour nous : le marteau/perfo piezzo-électrique

On tape le caillou une demie journée, la batterie se charge, et l'aprèm le marteau tape tout seul ! :coucou!: