L'effet piézoélectrique est la propriété de certains matériaux de convertir l'énergie mécanique en courant électrique. "Piezo" est un mot grec qui signifie "presser". L'effet a été découvert pour la première fois par Pierre Curie et Jacques Curie en 1880. Dr I. Yasuda a découvert en 1957 l'existence d'un effet piézoélectrique dans les os.
Piézoélectricité directe
L'effet piézoélectrique direct est défini comme la capacité d'un matériau à produire une tension sous tension ou compression.
Piézoélectricité inverse
L'effet piézoélectrique inverse est défini comme la flexion provoquée dans matériaux piézoélectriques, tels que les céramiques et les cristaux, en raison du potentiel appliqué ou du champ électrique.
OS
La majorité des os sont constitués d'une matrice osseuse de nature inorganique et organique. L'hydroxyapatite, qui est cristalline, forme la partie inorganique de la matrice osseuse. D'autre part, le collagène de type I est la partie organique de la matrice. On a découvert que l'hydroxyapatite était responsable de la piézoélectricité dans les os.
Origine de la piézoélectricité dans les os
Lorsque les molécules de collagène, constituées de porteurs de charge, sont sollicitées, ces porteurs de charge de l'intérieur se déplacent vers la surface de l'échantillon. Cela produit un potentiel électrique à travers l'os.
Densité osseuse et effet piézoélectrique
La contrainte agissant sur l'os produit l'effet piézoélectrique. Cet effet, à son tour, attire les cellules de construction osseuse (appelées ostéoblastes) en raison de la formation de dipôles électriques. Cela dépose ensuite des minéraux - principalement du calcium - sur le côté stressé de l'os. Par conséquent, l'effet piézoélectrique augmente la densité osseuse.
Importance
Une stimulation électrique externe peut conduire à la guérison et à la réparation de l'os. De plus, l'effet piézoélectrique dans l'os peut être utilisé pour le remodelage osseux. Le Dr Julius Wolff a observé en 1892 que l'os est remodelé en réponse aux forces agissant sur lui. Ceci est également connu sous le nom de loi de Wolff.