A piezoelektromos hatás bizonyos anyagok tulajdonsága, hogy a mechanikai energiát elektromos árammá alakítják. A "piezo" görög szó, ami azt jelenti, hogy "szorítson". A hatást Pierre Curie és Jacques Curie fedezte fel először 1880-ban. Dr. I. Yasuda 1957-ben felfedezte a piezoelektromos hatás létezését a csontokban.
Közvetlen piezoelektromosság
A közvetlen piezoelektromos hatást az anyag azon képességének definiálják, hogy feszültség vagy nyomás alatt feszültséget termeljen.
Fordított piezoelektromosság
Az inverz piezoelektromos hatást a behajlításként definiáljuk piezoelektromos anyagok, például kerámiák és kristályok, az alkalmazott potenciál vagy az elektromos tér miatt.
Csont
A csontok többsége szervetlen és szerves természetű csontmátrixból áll. A kristályos hidroxi-apatit képezi a csontmátrix szervetlen részét. Másrészt az I. típusú kollagén a mátrix szerves része. A hidroxiapatitról kiderült, hogy felelős a csontok piezoelektromosságáért.
A piezoelektromosság eredete a csontokban
Amikor a töltéshordozókból álló kollagénmolekulák stressz alatt vannak, ezek a töltéshordozók belülről a minta felületére mozognak. Ez elektromos potenciált termel a csontban.
Csontsűrűség és piezoelektromos hatás
A csontra ható stressz a piezoelektromos hatást váltja ki. Ez a hatás viszont vonzza a csontépítő sejteket (az úgynevezett oszteoblasztokat) az elektromos dipólusok képződése miatt. Ez az ásványi anyagokat - elsősorban a kalciumot - a csont stresszes oldalán rakja le. Ezért a piezoelektromos hatás növeli a csontsűrűséget.
Jelentőség
A külső elektromos stimuláció a csont gyógyulásához és helyreállításához vezethet. Ezenkívül a csont piezoelektromos hatása felhasználható a csont átalakításához. Dr. Julius Wolff 1892-ben megfigyelte, hogy a csont átalakul a rá ható erők hatására. Ez Wolff törvényeként is ismert.