Piezoelektrik etki, bazı malzemelerin mekanik enerjiyi elektrik akımına dönüştürme özelliğidir. "Piezo", "sıkmak" anlamına gelen Yunanca bir kelimedir. Etki ilk olarak 1880'de Pierre Curie ve Jacques Curie tarafından keşfedildi. Dr.I. Yasuda 1957 yılında kemiklerde piezoelektrik etkinin varlığını keşfetti.
doğrudan piezoelektrik
Doğrudan piezoelektrik etki, bir malzemenin gerilim veya sıkıştırma altında voltaj üretme yeteneği olarak tanımlanır.
ters piezoelektrik
Ters piezoelektrik etki, meydana gelen bükülme olarak tanımlanır. piezoelektrik malzemelerUygulanan potansiyel veya elektrik alanı nedeniyle seramik ve kristaller gibi.
Kemik
Kemiklerin çoğunluğu, doğada inorganik ve organik olan kemik matrisinden oluşur. Kristal yapıda olan hidroksiapatit, kemik matrisinin inorganik kısmını oluşturur. Öte yandan Tip I kollajen, matrisin organik kısmıdır. Hidroksiapatitin kemiklerdeki piezoelektrikten sorumlu olduğu keşfedilmiştir.
Piezoelektrikliğin Kemiklerdeki Kökeni
Yük taşıyıcılardan oluşan kolajen molekülleri gerildiğinde, bu yük taşıyıcılar içeriden numunenin yüzeyine doğru hareket eder. Bu, kemik boyunca elektrik potansiyeli üretir.
Kemik Yoğunluğu ve Piezoelektrik Etkisi
Kemiğe etki eden stres piezoelektrik etki yaratır. Bu etki, elektrik dipollerinin oluşumundan dolayı kemik yapıcı hücreleri (osteoblastlar olarak adlandırılır) çeker. Bu, daha sonra, kemiğin stresli tarafında mineraller – özellikle kalsiyum – biriktirir. Bu nedenle, piezoelektrik etki kemik yoğunluğunu arttırır.
Önemi
Harici bir elektrik stimülasyonu kemikte iyileşme ve onarıma neden olabilir. Ek olarak, kemikteki piezoelektrik etki, kemiğin yeniden şekillenmesi için kullanılabilir. Julius Wolff 1892'de kemiğin, üzerine etki eden kuvvetlere tepki olarak yeniden şekillendiğini gözlemledi. Bu aynı zamanda Wolff yasası olarak da bilinir.