Kryształki kwarcu, skuli swojigo unikalnego efektu piezoelektrycznego, ôdgrywajōm życiowo rola we wielu dōmynach. Jejich zastosowania ôbyjmujōm szyroki zakres sektōrōw high-technologije, w tym elektrōnika, kōmunikacyjo i lotniczo kosmos.
Ôscylatory z kryształōw kwarcowych
Ôscylatōr kryształkōw kwarcowych używo kryształu kwarcowego za jōndro ôbwodu selektywnego frekwyncyje rezonansowyj-. Tyn ôscylatōr je kōnstruowany bez precyzyjne nakrojanie krysztalu kwarcu na ciynke plasterki i przimocowanie metalicznych plat do jejich powiyrchni. Jeji prawidło ôperacyje ôpiyro sie na ôpacznym efektie piezoelektrycznym: kryształki kwarcu dyrgajōm mechanicznie pod wpływym naprzemiynnego pola elektrycznego. Pōniywoż kożdy kryształ kwarcu mo ôkryślōno naturalno frekwyncyjo dyrgań, rezōnans wystympuje, kej zastosowane pole elektryczne ôdpado tyj frekwyncyji. Ta cycha sprawio, iże kryształki kwarcu sōm idealnym ôbiorym dlo ôbwodōw selektywnych ô wysokiyj-precyzyjnyj frekwyncyji rezonansowyj-. Kwarcowe ôscylatory krystaliczne, skuli swojij perfekt stabilności frekwyncyje, ôdgrywajōm kluczowo rola w wielu maszinach, w tym sztandardowych gyneratōrach frekwyncyje, licznikach impulsōw i kwarcowych zygorach.
2. Mikrobalans z kryształōw kwarcowych
Mikrobalans kryształōw kwarcu (QCM) to insztrumynt, co używo efektu piezoelektrycznego kryształu kwarcu do pōmiary zmian w masie powiyrchnie elektrody. Ôd czasu jego wkludzynio we wczasnych latach 60., stoł sie potynżnym norzyńdziym do wykrywanio masy na poziōmie nanogramōw skuli jego niyôbyczajnie wysokij czułości. Jeji prawidłym roboty je to, iże pōmiana masy powiyrchniowyj elektrody kwarcowyj krystalicznyj bydzie przekształcōno we pōmiana frekwyncyje wyjściowego sygnału elektrycznego ôbwodu ôscylacyjnego. Tyn proces je potym analizowany ze pōmocōm pōmocnych urzōndzyń, takich jak kōmputry, coby uzyskać wysoko-precyzyjne wyniki pōmior. Bez to mikrobalans kryształkowych kwarcōw ôdegrowa życiowo rola w wielu dōmynach, takich jak medycyna, industryjo chymiczno, pożywiynie, biōmedycyna, mōnitorowanie strzodowiska, industryjo i wojsko.
3. Piezoelektryczny bioczujnik
(1) Piezoelektryczny immunoczujnik
Prawidłym roboczym piezoelektrycznego immunoczujnika je utrwalanie przeciwciał abo antygynōw na powiyrchni kryształu kwarcu i użycie specyficznyj ryakcyje powinowactwo miyndzy antygynym a przeciwciałym. Kej antygyn abo przeciwciało, co mo być zmierzōne, wchodzi w interakcyjo ze utrwalonōm substancyjōm rozpoznowanio i wytwarzo specyficzno adsorpcyjo, ôbciynżynie powiyrchniowe krysztalu ôdpednio wzrośnie. Ta pōmiana może być mōnitorowano bez pōmiana frekwyncyje czujnika, czym ôkryślo wielość adsorbowanego przeciwciała abo antygynu.
(2) Piezoelektryczny czujnik gynōw
Bazowym prawidłym piezoelektrycznego czujnika gynōw do wykrywanio DNA je utrwalynie jednoniciowyj sōndy DNA na powiyrchni krystalu. Kej sekwyncyjo DNA, co mo być wykryto, je do nij kōmplymyntarno, na czypie zachodzi ryakcyjo hybrydyzacyje, tworzōnc dwuniciowe DNA. Tyn proces kludzi do wzrōstu masy krystalicznyj i zmian lepkoelastyczności powiyrchnie. Te pōmiany mogōm być zmierzōne bez pōmiana frekwyncyje czujnika i analiza necu.