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Le terme piézoélectricité nous vient du grec « piézein » signifiant presser ou appuyer. Ainsi le terme piézoélectricité désigne la propriété que présentent certains corps de se polariser électriquement -- soit de générer un champ ou un potentiel électrique -- sous l'action d'une contrainte mécanique. On parle d'effet piézoélectrique direct. Car l'effet piézoélectrique inverse est également observé. Une tension électrique appliquée à un matériau présentant des propriétés piézoélectriques entraine une modification des dimensions de ce matériau.
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 - soumis à une tension électrique, le quartzquartz vibre à une fréquence stable et définie -, mais aussi théorisé les principales lois qui le régissent.
La topaze est un cristal piézoélectrique. © isoarska, Fotolia
Les applications de la piézoélectricité
L'exemple sans doute le plus connu d'application de l'effet piézoélectrique se trouve dans l'industrie de l'horlogerie. En effet, la piézoélectricité est mise à profit pour la fabrication de montres - les fameuses montres à quartz - et d'horloges. Grâce à la tension fournie par une pile, le cristal de quartz se met à vibrer et permet de mesurer le temps.
L'effet est également employé pour la lecture de disques en vinyle. Il est aussi exploité dans les dispositifs de détection d’obstacles qui équipent de plus en plus de voituresvoitures, dans les pèse-personnes ou les batteries électroniques, dans les airbagsairbags ou les briquets électroniques.
Quelques exemples de matériaux possédant des propriétés piézoélectriques :
- le quartz ;
- la topaze ;
- la tourmalinetourmaline ;
- les céramiques de structure cristalline pérovskitepérovskite ou de structures tungstène-bronze ;
- les polymères à base de fibres de caoutchouc, laine, cheveux, bois et soie.
