A principal diferença entre piezoelétrico e piezorresistivo é que piezoelétrico se refere à presença de polarização elétrica que resulta da aplicação de estresse mecânico, enquanto piezorresistivo se refere à presença de uma mudança na resistividade elétrica de um semicondutor ao aplicar tensão.
Piezoeletricidade é a carga elétrica que se acumula em alguns materiais sólidos, incluindo cristais, alguns tipos de cerâmica e materiais biológicos, que incluem ossos, DNA e proteínas. O efeito piezoresistivo é o oposto desse fenômeno.
O que é Piezoelétrico?
Piezoelétrico refere-se à presença de polarização elétrica que resulta da aplicação de estresse mecânico. Este fenômeno é conhecido como piezoeletricidade. Piezoeletricidade é a carga elétrica que se acumula em alguns materiais sólidos, incluindo cristais, alguns tipos de cerâmica e materiais biológicos que incluem ossos, DNA e proteínas. Esse acúmulo de cargas elétricas ocorre como resposta ao estresse mecânico aplicado. Em outras palavras, a piezoeletricidade é a eletricidade que vem da pressão e do calor latente.
Figura 01: Uma Balança Piezoelétrica
Geralmente, o efeito piezoelétrico vem da interação eletromecânica linear entre as fases mecânica e elétrica nos materiais cristalinos sem simetria de inversão. Além disso, o efeito piezoelétrico pode ser identificado como um processo reversível. Em outras palavras, materiais que podem apresentar o efeito piezoelétrico também podem apresentar o inverso do efeito piezoelétrico. O processo inverso é a geração interna de uma tensão mecânica que vem do campo elétrico aplicado.
Ao considerar a história desse efeito, ele foi descoberto pelos físicos franceses Jacques e Pierre Curie em 1880. Desde então, esse efeito teve muitas aplicações, incluindo a produção e detecção de som, impressão a jato de tinta, geração de eletricidade de alta tensão, microbalanças, etc.
O que é Piezoresistivo?
Piezoresistivo refere-se à presença de uma mudança na resistividade elétrica de um semicondutor ao aplicar tensão mecânica. Este é o oposto do efeito piezoelétrico. Pode causar uma mudança apenas na resistência elétrica (não no potencial elétrico). O efeito piezoresistivo foi descoberto pela primeira vez por Lord Kelvin em 1856 usando metadispositivos sob a aplicação de uma carga mecânica.
Em condutores e semicondutores, as mudanças no espaçamento interatômico vêm do efeito de tensão dos bandgaps, o que facilita o movimento dos elétrons para a banda de condução. Este movimento resulta em uma mudança na resistividade dos materiais.
Normalmente, a piezorresistividade em metais ocorre devido à mudança de geometria, que advém da aplicação de esforços mecânicos. Mesmo que o efeito piezoresistivo em alguns materiais seja pequeno, não é desprezível. Podemos simplesmente calcular o efeito piezorresistivo usando a seguinte equação, que é derivada da lei de Ohm.
Na equação acima, R é a resistência, é a resistividade, l é o comprimento do condutor e A é a área da seção transversal do fluxo de corrente.
Qual é a diferença entre piezoelétrico e piezorresistivo?
Piezoelétrico e piezorresistivo são termos opostos um ao outro. A principal diferença entre piezoelétrico e piezorresistivo é que piezoelétrico se refere à presença de polarização elétrica que resulta da aplicação de tensão mecânica, enquanto piezorresistivo se refere à presença de uma mudança na resistividade elétrica de um semicondutor ao aplicar tensão mecânica.
A tabela a seguir resume a diferença entre piezoelétrico e piezorresistivo.
Resumo – Piezoelétrico vs Piezoresistivo
Piezoelétrico e piezorresistivo são termos opostos um ao outro. A principal diferença entre piezoelétrico e piezorresistivo é que piezoelétrico significa a presença de polarização elétrica que resulta da aplicação de estresse mecânico, enquanto piezorresistivo significa a presença de uma mudança na resistividade elétrica de um semicondutor ao aplicar tensão mecânica.
