Piezoceramics banyak digunakan untuk sensor dan aktuator elektromekanis. Prinsip kerjanya didasarkan pada respons listrik dan mekanik. Misalnya, ketika gaya mekanis diterapkan maka respons listrik dalam bentuk tegangan muncul yang besarnya biasanya sebanding dengan tegangan yang diberikan. Sebaliknya, ketika medan listrik diterapkan, tegangan mekanis atau deformasi terjadi. Beberapa contoh piezoceramics adalah crystalline quartz , barium titanate , vanadium niobate , dan lead zirconate titanate (PZT). Beberapa piezoceramics ini, seperti kuarsa, adalah kristal tunggal yang tidak terpolarisasi dalam keadaan bebas tegangan dan sifat piezoelektriknya hanya bergantung pada orientasi kristal. Contoh lainnya, seperti PZT, memiliki domain polarisasi spontan dengan orientasi yang berbeda.
Piezoceramics digunakan secara luas dalam berbagai aplikasi yang meliputi rekayasa otomotif untuk pengapian gas, sensor parkir ultrasonik, sensor level bahan bakar, dan transduser penyeimbang roda. Selain itu, motor dan aktuator piezoceramics juga telah diaplikasikan pada perangkat medis dibandingkan penggunaan motor elektromagnetik konvensional. Aplikasinya pada bidang medis antara lain seperti untuk pemancar ultrasonik, perangkat drug delivery , pemindaian 3D, fertilisasi buatan, perangkat operasi, dan robot yang kompatibel untuk MRI.
Penggunaan piezoceramics dapat meningkatkan performa peralatan medis, antara lain:
- Mendukung miniaturisasi karena generasi gaya yang lebih tinggi
- Meningkatkan akurasi posisi
- Tanpa medan magnet
- Tidak membutuhkan perawatan atau lubrikasi
- Mengurangi konsumsi daya
- Tidak menghasilkan panas
- Kompatibel pada keadaan vakum
- Dapat beroperasi pada temperatur yang sangat rendah
Referensi:
- Medical Ceramics: Piezo Ceramics for … (n.d.). Retrieved May 16, 2020, from http://www.medicalceramics.net/Medical_Ceramics.pdf
- Matizamhuka, W. W. (2018). Advanced ceramics - the new frontier in modern-day technology: Part I. Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy, 118 (7). doi:10.17159/2411-9717/2018/v118n7a9
- Riedel, R., & Chen, I. (2008). Ceramics science and technology . Weinheim: Wiley-VCH.