壓電效應(yīng)的原理是，如果對(duì)壓電材料施加壓力,，它便會(huì)產(chǎn)生電位差（稱之為正壓電效應(yīng)）,，反之施加電壓，則產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力（稱為逆壓電效應(yīng)）,。如果壓力是一種高頻震動(dòng),，則產(chǎn)生的就是高頻電流。而高頻電信號(hào)加在壓電陶瓷上時(shí)，則產(chǎn)生高頻聲信號(hào)（機(jī)械震動(dòng)）,，這就是我們平常所說的超聲波信號(hào),。也就是說，壓電陶瓷具有機(jī)械能與電能之間的轉(zhuǎn)換和逆轉(zhuǎn)換的功能,，這種相互對(duì)應(yīng)的關(guān)系確實(shí)非常有意思,。壓電材料可以因機(jī)械變形產(chǎn)生電場，也可以因電場作用產(chǎn)生機(jī)械變形,，這種固有的機(jī)-電耦合效應(yīng)使得壓電材料在工程中得到了廣泛的應(yīng)用,。例如，壓電材料已被用來制作智能結(jié)構(gòu),，此類結(jié)構(gòu)除具有自承載能力外,，還具有自診斷性、自適應(yīng)性和自修復(fù)性等功能,，在未來的飛行器設(shè)計(jì)中占有重要的地位,。PMM具備快速響應(yīng)的特點(diǎn)，能夠在短時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)操作,，減少了操作時(shí)間和不確定性,。日本Piezo Micro Manipulator壓電

壓電材料會(huì)有壓電效應(yīng)是因晶格內(nèi)原子間特殊排列方式，使得材料有應(yīng)力場與電場耦合的效應(yīng),。根據(jù)材料的種類,，壓電材料可以分成壓電單晶體、壓電多晶體（壓電陶瓷）,、壓電聚合物和壓電復(fù)合材料四種,。根據(jù)具體的材料形態(tài)，則可以分為壓電體材料和壓電薄膜兩大類,。聚合物早在1940年,，蘇聯(lián)就曾發(fā)現(xiàn)木材具有壓電性。之后又相繼在苧麻,、絲竹,、動(dòng)物骨骼、皮膚,、血管等組織中發(fā)現(xiàn)了壓電性,。1960年發(fā)現(xiàn)了人工合成的高分子聚合物的壓電性。1969年發(fā)現(xiàn)電極化后的聚偏二氟乙烯具有較強(qiáng)的壓電性,。具有較強(qiáng)壓電性的材料包括PVDF及其共聚物,、聚氟乙烯、聚氯乙烯,、聚-γ-甲基-L-谷氨酸酯和尼龍-11等,。復(fù)合材料壓電復(fù)合材料是有兩種或多種材料復(fù)合而成的壓電材料,。常見的壓電復(fù)合材料為壓電陶瓷和聚合物（例如聚偏氟乙烯活環(huán)氧樹脂）的兩相復(fù)合材料。這種復(fù)合材料兼具壓電陶瓷和聚合物的長處,，具有很好的柔韌性和加工性能,，并具有較低的密度、容易和空氣,、水,、生物組織實(shí)現(xiàn)聲阻抗匹配。此外,，壓電復(fù)合材料還具有壓電常數(shù)高的特點(diǎn),。壓電復(fù)合材料在醫(yī)療、傳感,、測量等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,。北京透明帶打孔壓電PMM 6DPMM PIEZO的使用不僅可以提高受孕成功率，還可以減少患者的心理壓力和焦慮感,，增強(qiáng)他們的信心,。

傳統(tǒng)的壓電陶瓷較其它類型的壓電材料壓電效應(yīng)要強(qiáng)，從而得到了廣泛應(yīng)用,。但作為大應(yīng)邊,，高能換能材料，傳統(tǒng)壓電陶瓷的壓電效應(yīng)仍不能滿足要求,。于是近幾年來，人們?yōu)榱搜芯砍鼍哂懈鼉?yōu)異壓電性的新壓電材料,，做了大量工作,，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)并研制出了Pb(A1/3B2/3)PbTiO3單晶（A=Zn2+,Mg2+）。這類單晶的d33比較高可達(dá)2600pc/N(壓電陶瓷d33比較大為850pc/N),k33可高達(dá)0.95（壓電陶瓷K33比較高達(dá)0.8）,，其應(yīng)變>1.7%,，幾乎比壓電陶瓷應(yīng)變高一個(gè)數(shù)量級(jí)。儲(chǔ)能密度高達(dá)130J/kg,，而壓電陶瓷儲(chǔ)能密度在10J/kg以內(nèi),。鐵電壓電學(xué)者們稱這類材料的出現(xiàn)是壓電材料發(fā)展的又一次飛躍。現(xiàn)在美國,、日本,、俄羅斯和中國已開始進(jìn)行這類材料的生產(chǎn)工藝研究，它的批量生產(chǎn)的成功必將帶來壓電材料應(yīng)用的飛速發(fā)展,。

如今壓電陶瓷已經(jīng)被科學(xué)家應(yīng)用到**建設(shè),、科學(xué)研究、工業(yè)生產(chǎn)以及和人民生活密切相關(guān)的許多領(lǐng)域中,，成為信息時(shí)代的多面手,。在航天領(lǐng)域，壓電陶瓷制作的壓電陀螺，是在太空中飛行的航天器,、人造衛(wèi)星的“舵”,。依靠“舵”，航天器和人造衛(wèi)星,，才能保證其既定的方位和航線,。傳統(tǒng)的機(jī)械陀螺，壽命短,，精度差,，靈敏度也低，不能很好滿足航天器和衛(wèi)星系統(tǒng)的要求,。而小巧玲瓏的壓電陀螺靈敏度高,，可靠性好。在潛入深海的潛艇上,，都裝有人稱水下偵察兵的聲納系統(tǒng),。它是水下導(dǎo)航、通訊,、偵察敵艦,、清掃敵布水雷的不可缺少的設(shè)備，也是開發(fā)海洋資源的有力工具,，它可以探測魚群,、勘查海底地形地貌等。在這種聲納系統(tǒng)中,，有一雙明亮的“眼睛”——壓電陶瓷水聲換能器,。當(dāng)水聲換能器發(fā)射出的聲信號(hào)碰到一個(gè)目標(biāo)后就會(huì)產(chǎn)生反射信號(hào)，這個(gè)反射信號(hào)被另一個(gè)接收型水聲換能器所接收,，于是,，就發(fā)現(xiàn)了目標(biāo)。目前,，壓電陶瓷是制作水聲換能器的比較好材料之一,。“PIEZO PMM 6”是一種壓電顯微操作系統(tǒng),，作為壓電注射的先驅(qū),，投入了大量的資源進(jìn)行其研發(fā)。

壓電式破膜儀的原理壓電式破膜儀的原理基于壓電效應(yīng),。當(dāng)壓電陶瓷通電后,，它會(huì)產(chǎn)生高頻振動(dòng)。這種振動(dòng)被傳遞到顯微操作針上,，使針產(chǎn)生振動(dòng),。這種振動(dòng)用于在顯微操作過程中打孔或穿孔細(xì)胞膜,，特別是在哺乳動(dòng)物胚胎透明帶細(xì)胞膜的穿孔任務(wù)中。壓電式破膜儀可以配合顯微操作臂和顯微注射儀使用,，以提高克隆動(dòng)物中核移植,、小鼠ICSI等工作的成功率。由于壓電脈沖能直接無損失地傳輸?shù)讲僮麽樕?，使得?xì)胞膜的穿孔更加精確和可靠,。這種顯微操作方式提高了多種實(shí)驗(yàn)的成功率，包括胚胎干細(xì)胞或誘導(dǎo)多能干細(xì)胞的寒胚移植,、小鼠ICSI等,。此外，壓電式破膜儀操作直觀,、簡單快捷,，具有可重復(fù)性的參數(shù)設(shè)置，實(shí)驗(yàn)參數(shù)可記憶,，也可以選用人體工程學(xué)腳踏或儀器上的旋鈕進(jìn)行操作,。壓電顯微操作儀PMM 6可用于牛卵母細(xì)胞和胚胎的ICSI等實(shí)驗(yàn)。上海壓電DNA注射

PMM PIEZO具備良好的可擴(kuò)展性,，可以根據(jù)不同的需求進(jìn)行調(diào)整和升級(jí),，滿足不同醫(yī)療機(jī)構(gòu)的需求。日本Piezo Micro Manipulator壓電

1927年,，伍德（R.W.Wood）與魯密斯（A.L.Loomis）首先使用高功率超聲波,。使用藍(lán)杰文型的石英換能器配合高功率真空管，在液體中產(chǎn)生高能量,，使液體引起所謂的空腔（cavitation）現(xiàn)象,。同時(shí)也研究高功率超聲波對(duì)生物試樣的效應(yīng)。在水下音響（underwatersound）的研究中發(fā)現(xiàn),，石英晶體并不是很好的換能器材料，但是它的振蕩頻率卻不隨溫度而變,，亦即所謂的具有低的溫度系數(shù),。這種頻率對(duì)溫度的高穩(wěn)定性，用在控制振蕩器的頻率,，及某些濾波器上**有用,。1919年，卡迪（Cady）教授***次利用石英當(dāng)做頻率控制器,，圖四就是**早期的晶體控制振蕩器電路,。因?yàn)榫w具有極高的Q值（注三），振蕩器的頻率受到晶體共振頻率的控制,，且頻率不隨溫度變化而變,。后來,，皮爾士和皮爾士-米勒（Pierce-Miller）又發(fā)明一種以后廣被采用的晶體控制振蕩電路。在第二次世界大戰(zhàn)中,，大約使用了一千萬個(gè)晶體振蕩器,，用以建立坦克與坦克之間及地面和飛機(jī)之間的通訊。日本Piezo Micro Manipulator壓電