Þrýstiraf (Piezoelectric) vísbendingin

Snúum okkur aftur að kvars, en eins og ég hef minnst á áður, þá myndast það við ákveðnar aðstæður: í vatni við ákveðinn hita og þrýsting. Hitastigið má þó ekki fara yfir ca. 500°C, hvorki við myndun né síðar til þess að viðhalda eiginleikum steindarinnar. Ef hitastigið fer yfir 570°C, þá missir það hina svokallaða þrýstirafleiðni (Piezoelectricity) og er hún þá algerlega glötuð og fæst aldrei aftur.

Sumir kristallar eru gæddir þessum þrýstirafeiginleikum, en þá myndast rafstraumur í þeim ef þeir fá á sig þrýsting, t.d. með því að slá tveimur slíkum steinum saman, sjá mynd hér til hliðar.

Oft eru kvars steinar notaðir í úrgerð, enda "tifa" þeir mjög nákvæmlega þegar þeir gefa 32.768 rafútslög á sekúndu.

Þrýstirafeiginleikar kvars steina sem fyrirfinnast allsstaðar úti í náttúrunni eru mjög sterk vísbending um það, að við myndun þessara steina hafi hitastigið verið undir 570°C! Berg getur þá ekki myndast við storknun, nema að mjög takmörkuðu leyti eða við hraungosum en í slíku storkubergi finnur maður aldrei kvars.

Þessi umræddi eiginleiki kvars kemur við sögu í næstu færslu sem verður um seglusvið jarðar.

Athugasemdir

[Kolbrún Katla Jónsdóttir (IP-tala skráð) 19.3.2018 kl. 15:01]

Geta þessir steinar hinsvegar myndast við rosalega lágan hita eða eru takmörk þar einnig og hver eru þau þá?

[Valberg Halldórsson (IP-tala skráð) 19.3.2018 kl. 15:33]

Áhugavert hvernig þessi steinn missir eiginleika sinn við 570°C en getur engann veginn orðið til við hita undir 570°C. Það er furðulegt hvernig sumir hlutir virka. Ég vissi ekki að kvars tifaði og Gunnar sagði mér að hann væri notaður í klukkur og úr sem kom mér á óvart. Þetta er nettur steinn. 

[María Guðný (IP-tala skráð) 19.3.2018 kl. 15:35]

áhugaverð og skemmtileg grein. þú kemur með góða punkta og mikið af gagnlegum upplýsingum. 

[Gunnar Ingi Guðjónsson (IP-tala skráð) 19.3.2018 kl. 15:36]

Mjög áhugavert hvernig kvars virkar með þessari þrýstirafleiðni. Vegna þessara rafleiðni og tíðni sem kvars hefur, þá er það oft notað í úrum og klukkum. Það virkar þannig að rafmagn er sent til kristalsins sem er í klukkuni og tifar þá kristallinn nákvæmlega 32.768 sinnum á sekúndu. Voða kúl!

[Logi Jökulsson (IP-tala skráð) 19.3.2018 kl. 16:08]

Þessi steind er merkilega. Steinarnir virka eins og batterí, straumur flæðir í gegnum þá og hægt er að knýja hluti með þeim t.d. lítil led ljós. Allskonar leiðir til að nýta orkuna úr steinunum hafa verið prufaðar eins og setja marga kvars steina undir malbik á götum, inn í skó, og fleira. Batterí búið til að náttúrunni sem kníist af þrýsting getur haft allskonar gagnlega eiginleika.

[Stefán Hermundsson (IP-tala skráð) 19.3.2018 kl. 22:13]

Við fundum fullt af svokölluðum eldsteinum í Þýskalandi, þeir voru notaðir til að búa til eld og neista þegar þeim er slegið saman. Þá kemur líka brunalykt. Ég var búinn að heyra það að kristallar eru notaðir i úrum en gerði mér ekki alveg grein fyrir því að þeir tifa. Merkilegt þetta með hitastigið. 

[Sóley Albertsdóttir (IP-tala skráð) 20.3.2018 kl. 12:37]

virkilega fræðandi og áhugaverð grein, merkilegt hvernig þetta virkar.

[Gabríel Werner Guðmundsson (IP-tala skráð) 20.3.2018 kl. 13:08]

Svo þetta eru slíkir steinar sem maður sér í bíó myndum eða úti í náttúru þegar einhver þarf að kveikja eld þá eru stundum svona steinar notaðir!. Finnst merkilegt að ekki allar tegundir steina hafa þetta þrýstiraf. þessi núningur sé aðeins til við ákveðnar aðstæður og hitastig sem getur ollið svona neista. Kannski er þetta meðal annars hvernig maðurinn þróaði eld og þess háttar tækni fyrir mörgum árum, með því að nota þessa steina.

[Heiðrún Anna Hlynsdóttir (IP-tala skráð) 20.3.2018 kl. 13:11]

Mjög merkilegt hvernig kvars steinarnir virka og að þeir séu með þessa rafleiðni. Það að þeir geti bara myndast við 570°C en missa samt eiginleikana við sama hitastig er ótrúlegt. 

[Bjarki Óskarsson (IP-tala skráð) 22.3.2018 kl. 23:15]

Stórmerkilegir steinar og að þeir myndist bara við 570°C en missa eiginleikann sinn við sama hitastig er magnað

[Trausti Rafn Björnsson (IP-tala skráð) 23.3.2018 kl. 09:21]

Þetta er svo stór undarlegt að hann missir eiginleika sinn við 570°C en getur heldur ekki orðið til undir 570°C. Þetta finnst mér vera ótrúlegt!

[Gylfi þór Ósvaldsson (IP-tala skráð) 23.3.2018 kl. 09:41]

Ég er ekki alveg með á nótunum hvað er í gangi en ég held að þetta eigi eitthvað að gera með hreyfingu fleka á jörðinni. En það er bara tilgáta en annars er þetta mjög áhugavert. Verst að maður getur ekki gert þetta við alla steina.

[Hugi Snær (IP-tala skráð) 23.3.2018 kl. 12:51]

Ég hafði ekki hugmynd um að þessir steinar sköpuðu neista fyrir þessari ástæðu. Alveg stórmerkilegt ef maður hugsar út í það. 

[Harpa Rós Jónsdóttir (IP-tala skráð) 25.3.2018 kl. 12:25]

Skemmtileg og fræðileg grein. Alltaf lærir maður eitthvað nýtt. Þetta með úrið fannst mér klárlega áhugaverðast þar sem mér hefði aldrei dottið þetta í hug.

[Solveig Didriksdottir (IP-tala skráð) 25.3.2018 kl. 20:56]

Ég fór að kynna mér þetta mál og sá að í þrýstirafkristal eru aðskilin svæði sem eru jákvætt og neikvætt hlaðin, En af þvi að svæðin eru sammiðja er kristallinn  sem heild óhlaðinn. Þegar kristallinn verður fyrir rafstraumi þá breytir kristallinn um lögun og þótt þetta séu bara nokkrir nanómetrar er hægt að nýta sér þetta í tölvum. Ég hafði ekki hugmynd um neitt af þessu áður.

[Alexandra Diljá (IP-tala skráð) 25.3.2018 kl. 22:29]

Þetta er afar áhugavert hvernig steinarnir myndast og virka. Að þeir myndast við 570°C en missa samt eiginleikan við sama hitastig er mjög skritið en samt alveg ótrúlegt. 

[Lilja Ragnarsdóttir (IP-tala skráð) 4.5.2018 kl. 11:26]

Áhugaverð og fræðandin grein, það er frekar áhugavert hvernig þessir steinar leiða rafstaum ef þeim er sláð saman, mér hefði aldrei dottið í hug að það væri hægt eða vissi í raun ekki að það væri til.

[Halla Helgadóttir (IP-tala skráð) 28.3.2019 kl. 09:50]

Mjög áhugaverð grein. Finnst merkilegt að það hafa ekki allar tegundir steina þetta þrýstiraf. Furðulegt að þessi núningur sé aðeins til við ákveðnar aðstæður og að ákveðið hitastig getur ollið svona neista. 

[Samúel Guðmundsson (IP-tala skráð) 1.4.2019 kl. 00:00]

Hef aldrei heyrt um hugtakið þrýstirafleiðni, og vissi ekki að kvarssteinar væru notaðir í úrgerð. Hafði bara heyrt um að þeir geti verið notaðir í að kveikja eld. Alltaf lærir maður eitthvað nýtt.

[Daníela Magnúsdóttir (IP-tala skráð) 27.4.2019 kl. 04:42]

Mér finnst mjög merkilegt að þessir steinar hafa þetta þrýstihvarf sem getur ollið neista þegar þeim er sláð saman. Ég hef áður heyrt að það sé hægt að nota svona steina til að búa til eld og finnsrt mér það mjög magnað. Mér finnst líka magnað að þessir steinar hafi verið myndaðir við 570 gráður.