La piézoélectricité

Tout d'abord, définissons le phénomène.

Le terme piézoélectricité vient du grec « piézein » signifiant presser ou appuyer. Ainsi, ce terme désigne la propriété que présentent certains corps de se polariser électriquement sous l'action d'une contrainte mécanique. On parle d'effet piézoélectrique direct. Car l'effet inverse est également observé, c'est la ferroélectricité : une tension électrique appliquée à un matériau présentant ces propriétés entraîne une modification de ses dimensions.

L'effet piézoélectrique a été mis en évidence par Pierre Curie et par son frère Jacques, en 1880. Ils ont alors non seulement apporté la preuve expérimentale de son existence, mais aussi théorisé les principales lois qui le régissent. Le quartz, le zirconium ou le plomb sont ainsi réputés pour leurs performances dans ce domaine. Au cours de la seconde guerre mondiale, des chercheurs d'Amérique, de Russie et du Japon découvrent que certaines céramiques présentent des effets piézoélectriques, comme le Titano-Zirconate de Plomb, de formule Pb(Zr,Ti)O3. Nommé PZT, ou LZT pour les anglophones, ce matériau présente des caractéristiques piézoélectriques très importantes, et est utilisé la plupart du temps pour créer des actionneurs ou des capteurs. Il n'existe qu'un seul inconvénient : il contient du plomb, et de ce fait, il est très polluant. L'AlN quand à lui, a été créé pour la première fois en 1877, mais ne trouva pas d'application jusqu'en 1980. Ce solide ionique, le Nitrure d'Aluminium, ne présente pas de capacités ferroélectriques : il est donc piézoélectrique et isolant à la fois ! Il est même utilisé par beaucoup de personnes chaque jour, sans que personne s'en rende compte : ils composent les filtres à ondes acoustiques de surface, pour réduire ce type d'ondes, notamment dans les téléphones ou les téléviseurs.

Nous avons donc choisi d'utiliser des capteurs piézoélectriques, dans le but d'utiliser les ondes sonores, qui sont une force mécanique et qui produiront donc de l'électricité, pour recharger ledit téléphone.

Pour voir ce que cette merveilleuse source d'énergie peut produire, rendez-vous à l'article "Expérience n°1"

Principe de la piézoélectricité