Le film piézoélectrique se compose de nombreux domaines cristallins imbriqués minuscules qui ont à la fois des charges positives et négatives. Lorsqu’une compression ou une contrainte mécanique est appliquée, le film est capable de produire une tension proportionnelle à la quantité de compression. Cela fait du film une excellente jauge de contrainte. L’effet piézoélectrique est connu depuis la fin du XIXe siècle, mais la technologie moderne a utilisé une ingénierie de pointe pour utiliser efficacement ce film dans la sécurité, la production sonore et les appareils médicaux.
En menant des recherches dans les années 1880, Pierre et Jacque Curie ont découvert que certaines structures cristallines et céramiques produisaient un courant électrique lorsqu’elles étaient pressées. De plus, si un courant électrique entrait dans le matériau, il vibrerait. Ce type d’électricité est connu sous le nom de piézoélectricité. Piezo vient du mot grec pizein, qui signifie serrer ou presser fermement.
Lorsqu’une pression est exercée sur un film piézoélectrique, il produit de l’électricité. Une comparaison pourrait être faite avec une éponge qui a absorbé de l’eau. Lorsqu’une pression est exercée sur l’éponge en la pressant, de l’eau est émise. De même, un petit morceau de film piézoélectrique peut produire des milliers de volts d’électricité lorsqu’il est comprimé.
Une utilisation majeure du film piézoélectrique est comme transducteur – un dispositif qui convertit une forme d’énergie en une autre. Cette propriété a été largement utilisée dans les dispositifs de sécurité. Par exemple, ce film a été utilisé comme interrupteur de réveil pour les alarmes de voiture. De nombreuses machines avec des données sensibles utilisent ce film dans le cadre de leur système de sécurité technologique. Les exemples incluent les guichets automatiques, les guichets de vente au détail, les claviers à code PIN et les systèmes informatiques impliqués dans les services bancaires mondiaux ou en ligne.
Lorsqu’un film piézoélectrique est placé dans un câble coaxial, il a été utilisé pour assurer la sécurité des bâtiments gouvernementaux, des centrales électriques, des aéroports et des prisons. Parfois, le câble est placé dans une clôture grillagée où il agit comme un microphone périphérique. À d’autres moments, le câble est enterré autour de l’installation. Il peut fournir un moyen sécurisé de détecter le trafic humain ou automobile.
Comme de plus en plus de personnes utilisent des ordinateurs portables ou d’autres appareils électroniques portables, le film piézoélectrique offre un moyen peu coûteux de protéger les fichiers. Par exemple, si un ordinateur portable tombe accidentellement, la tête de lecture/écriture peut dérailler et les fichiers nécessaires peuvent être écrasés ou perdus. Pour éviter cela, cependant, le film dans l’ordinateur portable détecte le choc et envoie un message à un contrôleur pour arrêter d’écrire des données.
La profession médicale a également trouvé des utilisations pour le film piézoélectrique, en particulier le film de fluorure de polyvinylidène (PVDF). Par exemple, le microphone de contact sur un stéthoscope électronique est fabriqué à partir de ce film. Une nouvelle technologie utilise le film dans un tampon qui est placé sous le patient pendant qu’il est au lit. Le coussin peut mesurer à la fois la fréquence cardiaque et la respiration et envoyer un message électronique. Cela évite au patient d’être connecté à des machines avec des fils.