Jabarkan Sejarah penemuan dari Piezoelektrik

Efek piezoelektrik ditemukan pada tahun 1880 oleh Paul-Jacques Curie dan Pierre Curie. Fenomena yang tampak ialah polarisasi secara listrik atas regangan mekanik pada beberapa bahan berbentuk kristal dengan nilai yang sebanding. Selain itu, ketika tegangan listrik diberikan kepada kristal-kristal tersebut, masing-masing mengalami perubahan bentuk. Istilah piezoleketrik merupakan gabungan dari dua kata dalam bahasa Yunani, yaitu piezo atau piezein. Kedua kata ini berarti tekanan. Pengusulan pertama dari nama ini adalah Wilhelm Gottlieb Hankel pada tahun 1881. Penamaan ini dilakukan setahun setelah Paul-Jacques Curie dan Pierre Curie menemukan fenomena efek piezoelektrik. Gabriel Lippmann kemudian mengusulkan kepada keduanya untuk melakukan percobaan terhadap efek yang berkebalikan dengan efek piezoelektrik. Ia memberikan usulan ini berdasarkan kepada prinsip-prinsip dasar dari termodinamika yang menyatakan bahwa suatu efek seharusnya memiliki efek yang berkebalikan dengannya. Kedua bersaudara ini kemudian mengadakan percobaan masih dalam tahun yang sama dan menemukan kebalikan dari efek tersebut.

Penggunaan efek piezoelektrik tidak mengalami perkembangan hingga tahun 1917. Pada tahun ini, seorang profeser berkebangsaan Prancis bernama Paul Langevin berhasil menghasilkan dan mendeteksi suara di dalam air menggunakan sebuah lempengan kuarsa. Penemuan ini yang kemudian mengawali pengembangan teknologi sonar. Pada tahun 1927, Krzysztof Antoni Meissner berhasil menyederhanakan model dari efek piezoleketrik. Ia memberikan model heliks pada kristal kuarsa. Bahan yang digunakan dalam pembentukan heliks ini ialah satu unsur Silikon dan dua unsur Oksigen yang dicampur secara bergantian pada bentuk heliks. Pemotongan kristal kuarsa pada tiga bagian yang berbeda. Satu sel kristal tunggal memiliki atom silikon sebanyak tiga atom dan atom oksigen ebanyak enam atom. Masing-masing oksigen disatukan secara berpasangan. Tiap empat muatan positif dibawa oleh tiap atom silikon, sedangkan empat muatan negatif dibawa oleh satu pasang atom oksigen. Pengaturan ini membuat sel kuarsa memiliki muatan yang netral selama tidak memperoleh tekanan apapun.

Muatan listrik hanya dapat dikurangi melalui pemasangan dua elektrode yang bersifat sebagai penghantar listrik. Elektrode ini harus dipasang pada sisi yang berlawanan dengan potongan kristal. Bahan dielektrik yang ada di antara dua pelat logam membuat sensor piezoelektrik menjadi kapasitor. Peran bahan dielektrik pada kondisi ini sebagai pembangkit muatan listrik dengan tegangan listrik pada nilai tertentu yang melewati kapasitor. Sifat dari kapasitor ini tidak sensitif secara selektif karena muatan listrik selalu diseimbangkan oleh elektrode. Pada penyusunan elektrode logam dengan posisi yang kompleks, posisi gaya dapat dipastikan untuk menghasilkan tanggapan pada elektrode dan menetapkan lokasi tekanan yang dapat mengisi kapasitor.