Τι είναι ο σιδηροηλεκτρισμός;

Ο σιδηροηλεκτρισμός είναι ένα φαινόμενο που δημιουργείται όταν υλικά με ιδιότητες που τα καθιστούν ιδανικά για την ανάπτυξη σιδηροηλεκτρικού ρεύματος έχουν τοποθετηθεί σε κοντινή απόσταση. Η προκύπτουσα δημιουργία ηλεκτρικής ροής αναφέρεται ως δημιουργία διπολικής ροπής. Ο όρος σιδηροηλεκτρισμός σχετίζεται με την έννοια του σιδηρομαγνητισμού, που έχει να κάνει με τη δημιουργία μιας μαγνητικής ροπής.

Με τον σιδηροηλεκτρισμό, η δημιουργία μιας διπολικής ροπής είναι επίσης ένα φαινόμενο που δημιουργείται με τη χρήση συγκεκριμένων υλικών σε ένα συγκεκριμένο περιβάλλον, με στόχο τον έλεγχο της κατεύθυνσης των ηλεκτρικών διπόλων. Διάφοροι παράγοντες μπαίνουν στη διαδικασία δημιουργίας σιδηροηλεκτρικού ρεύματος και δυνατότητας αξιοποίησης της ενέργειας για εποικοδομητική χρήση. Ακολουθούν ορισμένες πληροφορίες σχετικά με τις συνθήκες που απαιτούνται για την παραγωγή σιδηροηλεκτρισμού, καθώς και μερικά παραδείγματα για το πώς χρησιμοποιείται ο σιδηροηλεκτρισμός σήμερα.

Υλικά που διαθέτουν σιδηροηλεκτρικές ιδιότητες συνδέονται φυσικά σε ένα πλέγμα πλέγματος που μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως αγωγός. Τα υλικά με τη σειρά τους μπορούν να καλύπτονται με ένα αγώγιμο υλικό, το οποίο ουσιαστικά μετατρέπει τον συνδυασμό πλέγματος, υλικού και αγωγού σε έναν ηλεκτρικό πυκνωτή. Ο πυκνωτής λειτουργεί ως αποθήκη για την ενέργεια που παράγεται, καθώς και ως πηγή ενέργειας για χρήση. Αυτό δημιουργεί μια κατάσταση όπου οτιδήποτε αλλάζει το πλέγμα θα επηρεάσει επίσης τα υλικά και θα οδηγήσει σε ροή ρεύματος μέσα και έξω από τον πυκνωτή.

Υπάρχουν μερικοί παράγοντες που θα επηρεάσουν την απόδοση με την οποία δημιουργείται η σιδηροηλεκτρική ενέργεια. Πρώτον, η θερμοκρασία θα έχει επίδραση της πόλωσης της τάσης που δημιουργείται. Οι ακραίες κλιματικές συνθήκες μπορούν να εμποδίσουν την ικανότητα της ηλεκτρικής ενέργειας να αποθηκεύεται σωστά στο πλέγμα ή στο δίκτυο. Δεύτερον, η δύναμη παίζει ρόλο στην παραγωγή σιδηροηλεκτρισμού, καθώς και στην κατεύθυνση της ροής. Αυτός ο παράγοντας σχετίζεται με το επίπεδο δύναμης που εφαρμόζεται στον πυκνωτή. Όπως και με τη θερμοκρασία, τα ακραία επίπεδα δύναμης, είτε πάρα πολύ είτε πολύ λίγα, θα μειώσουν την απόδοση του πυκνωτή για την επαρκή αποθήκευση και εκφόρτιση του σιδηροηλεκτρικού ρεύματος.

Ενώ το ευρύ κοινό δεν γνωρίζει πολλά για την σιδηροηλεκτρική ενέργεια, το γεγονός είναι ότι σχεδόν όλοι επωφελούνται από τη χρήση αυτής της μορφής ισχύος. Για παράδειγμα, οι σύγχρονοι υπολογιστές χρησιμοποιούν συχνά σιδηροηλεκτρική μνήμη RAM, πράγμα που σημαίνει ότι η χωρητικότητα μνήμης του υπολογιστή ενισχύεται με τη χρήση σιδηροηλεκτρισμού. Η διαδικασία για την παραγωγή σιδηροηλεκτρισμού χρησιμοποιείται επίσης στον ιατρικό τομέα, ιδιαίτερα με εξοπλισμό που χρησιμοποιείται για τη διεξαγωγή διαδικασιών υπερήχων.

Άλλες κοινές συσκευές που χρησιμοποιούνται τόσο στο σπίτι όσο και στην επιχείρηση λειτουργούν εκτός της διαδικασίας παραγωγής σιδηροηλεκτρικού ρεύματος. Μεταξύ αυτών είναι τέτοια πράγματα όπως αισθητήρες θερμότητας και ανιχνευτές κίνησης που χρησιμοποιούνται συνήθως σε συστήματα πυρασφάλειας και ασφάλειας. Ακόμη και η αυτοκινητοβιομηχανία επωφελείται από τη χρήση της φυσικής του σιδηροηλεκτρισμού, με ορισμένα μπεκ ψεκασμού καυσίμου σε κινητήρες ντίζελ που χρησιμοποιούν σιδηροηλεκτρισμό για τον έλεγχο του μίγματος καυσίμου στον κινητήρα.