آلية عمل واستخدامات “الخزف الضغطي”

2002 في رحاب الكيمياء

الدكتور نزار رباح الريس , الدكتورة فايزة محمد الخرافي

KFAS

استخدامات الخزف الضغطي الكيمياء

ظهرت حديثاً بطاقة المناسبات التي تصدر اصواتاً موسيقية ، حينما نفتحها واكتسبت هذه البطاقة شهرة واسعة ونالت إعجاب الكثير من الناس.

وقد يجهل الكثيرون عمل هذه البطاقات وما هو مصدر الاصوات والنغمات الموسيقية .  إن السر يكمن فيما يسمى بالخزف الضغطي ، وهو نوع خاص من الخزف اكتسب اسمه من اصول يونانية وتستخدم فيه تقنية بسيطة رائعة . 

فعند إمرار تيار كهربائي في هذا النوع من السيراميك فإن قطره وسماكته يتغيران بحيث يلتوي ويضغط على جسم ما ، وقد اكتشف الاثير الكهربي الضغطي قبل ما يزيد على مائة عام ، ومنذ ذلك الوقت تم إجراء العديد من التطبيقات لهذه الظاهرة الفريدة .

ويستخدم الخزف الضغطي كما أشرنا كمولد للنغم ، وهنا يلعب الخزف دور اللولب لتحويل الطاقة الكهربية إلى طاقة صوتية ، وهذا يحدث إما ميكانيكياً كما في حالة الاجراس أو كهروميكانيكيا كما في حالة الأجراس الكهربائية حيث يؤثر المجال الكهروميكانيكي المتولد على غشاء فيصدر الصوت .

لكن مجال الاستخدام يتعدى موضوع بطاقة المعايدة أو الأجراس إلى أجهزة الإنذار في حالات الحريق والحاسبات الصغيرة والالعاب وساعات الحائط والساعات المنبهة وبعض الأجهزة الطبية (اما عن الخامة المستخدمة فهي نوع خاص من الخزف تم خلطه ببعض المعادن) .

وبالإضافة إلى الاستخدامات التقليدية في مجال إصدار النغم، فهو يستخدم في مجال تحويل الطاقة في عمليات التنظيف فوق الصوتي مثل تنظيف العدسات اللاصقة وإزالة صفرة الاسنان . 

وفي الحالة الأخيرة فإن المحلول الخزفي ينتج ذبذبات في قمة جهاز التنظيف المستخدم الذي يمر عبره سائل التنظيف مندفعاً إلى مكان الأوساخ والترسبات لإزالتها.