Ένας πιεζοηλεκτρικός κινητήρας είναι μια συσκευή που δημιουργεί κίνηση όταν ένα ηλεκτρικό πεδίο δημιουργεί κίνηση σε ορισμένους κρυστάλλους ή ανθρωπογενή υλικά. Ο πιεζοηλεκτρισμός αποδείχθηκε για πρώτη φορά στη δεκαετία του 1880, όταν ανακαλύφθηκε ότι οι κρύσταλλοι χαλαζία δημιουργούσαν ηλεκτρικά ρεύματα όταν πιέζονταν χτυπώντας ή συμπιέζοντάς τους. Αυτό το φαινόμενο είναι το αντίθετο από αυτό που τροφοδοτεί έναν πιεζοηλεκτρικό κινητήρα, όπου η ηλεκτρική ενέργεια χρησιμοποιείται για τη δημιουργία κίνησης από ένα υλικό ευαίσθητο στο ηλεκτρικό πεδίο.
Η ανάγκη για αυτούς τους κινητήρες αυξήθηκε στα τέλη του 20ου αιώνα με αυξανόμενη ζήτηση για μικρογραφία. Οι τυπικοί ηλεκτροκινητήρες έχουν ένα πρακτικό όριο ελάχιστου μεγέθους, κάτω από το οποίο δεν μπορούν να λειτουργήσουν αξιόπιστα. Ένας πιεζοηλεκτρικός κινητήρας μπορεί να κατασκευαστεί σε μινιατούρα κλίμακας, παρέχει ακριβή κίνηση σε πολύ μικρά βήματα και χρησιμοποιεί πολύ λίγη ισχύ κατά τη λειτουργία ή την ηρεμία.
Υπάρχουν πολύ λίγα εξαρτήματα σε έναν πιεζοκινητήρα. Ένας ταλαντωτής υψηλής συχνότητας παρέχει μια συχνότητα που διεγείρει το πιεζοηλεκτρικό υλικό. Αυτό το υλικό θα αλλάξει σχήμα με βάση τις κρυσταλλικές του ιδιότητες. Η προκύπτουσα κίνηση προκαλεί το υλικό να έρθει σε επαφή με μια τσουλήθρα ή ρολό.
Η διαφάνεια ή ο κύλινδρος επικαλύπτεται με ένα μαλακό καουτσούκ ή πολυμερές, που ονομάζεται επίστρωση τριβής, το οποίο επιτρέπει στο πιεζοηλεκτρικό υλικό να το πιάσει και να το μετακινήσει. Κάθε φορά που ο ταλαντωτής δημιουργεί έναν παλμό συχνότητας το υλικό διεγείρεται και κινείται. Αυτό προκαλεί κίνηση της ολίσθησης ή του κυλίνδρου.
Ένας πιεζοηλεκτρικός κινητήρας χρησιμοποιεί αυτό το φαινόμενο ενεργοποιώντας και απενεργοποιώντας γρήγορα τη συχνότητα ταλάντωσης. Κάθε παλμός δημιουργεί μια μικρή αλλά σαφώς καθορισμένη κίνηση του πιεζοκομικού υλικού και οι κύκλοι ταχείας συχνότητας δημιουργούν μια συνεχή κίνηση. Οι διαφάνειες μπορούν να αντικαταστήσουν τους ρότορες για μια κίνηση μπρος-πίσω που μπορεί να λειτουργήσει ως διακόπτης.
Το μεγαλύτερο πλεονέκτημα αυτών των κινητήρων ήταν η σμίκρυνση. Υπάρχουν και άλλα πλεονεκτήματα, όπως οι χαμηλές απαιτήσεις ισχύος και η μικρή ανάγκη συντήρησης. Ένας πιεζοηλεκτρικός κινητήρας είναι επίσης σχετικά ανεπηρέαστος από μαγνητικές και ηλεκτρικές παρεμβολές, επειδή η κρυσταλλική δομή απαιτεί συγκεκριμένες συχνότητες για να δημιουργήσει κίνηση.
Οι φυσικοί κρύσταλλοι, όπως ο χαλαζίας και η τουρμαλίνη, μπορούν να παρέχουν πιεζοηλεκτρικές ιδιότητες. Συνήθως χρησιμοποιούνται κεραμικά με βάση το τιτάνιο και άλλα ορυκτά. Ορισμένα πολυμερή που βασίζονται στην τεχνολογία φθοριοπολυμερών μπορούν επίσης να εμφανίσουν πιεζοηλεκτρικές ιδιότητες.
Ένας τυπικός ηλεκτροκινητήρας μπορεί να παρέχει υψηλή ταχύτητα με χαμηλή ροπή, τη δύναμη συστροφής που προκαλεί την περιστροφή. Οι πιεζοκινητήρες, από την άλλη, λειτουργούν σε χαμηλότερες στροφές αλλά έχουν υψηλή ροπή για το μέγεθός τους. Επιπλέον, μπορούν να παρέχουν πολύ ακριβείς κινήσεις που δεν είναι δυνατές με τους ηλεκτρικούς κινητήρες. Η ικανότητα μικρογραφίας σε νανοκλίμακα ή μικροσκοπικό μέγεθος, τους επιτρέπει να χρησιμοποιούνται σε μεγάλη ποικιλία ιατρικών, βιομηχανικών και καταναλωτικών εφαρμογών.