a análise de placas laminadas compostas inteligentes

5.1 Revisão histórica 58
irmãos Curie
Conforme Faria (2006), um material que pode ser polarizado sob um campo elétrico
é chamado material dielétrico, e também é conhecido como isolante elétrico. Dentre as
formas possíveis de se obter a polarização, a que se aplica aos materiais piezelétricos in-
dustriais é o mecanismo de reorientação dos dipolos, quando um campo elétrico aplicado
causa uma reorientação das moléculas do dielétrico, induzindo uma polarização global.
Macroscopicamente, um material pode ser composto por várias moléculas polarizadas, tal
que aleatoriamente distribuídas mantém o material em estado neutralizado. Em uma es-
trutura molecular polar, o fenômeno de polarização consiste no alinhamento dos dipolos de
suas moléculas, e numa estrutura apolar consiste na criação e no subsequente alinhamento
dos dipolos.
Assim, o primeiro material piezelétrico sintético foi obtido em 1940 após polarização
do titanato de bário (BaT iO3) pela aplicação de um campo elétrico. Este fato conduziu à
descoberta na década de 1950 do titanato zirconato de chumbo (P b(Zr, T i)O3), também
chamado (PZT), que apresenta coeficientes elásticos com valores muito semelhantes aos do
alumínio e coeficientes piezelétricos relativamente altos, capaz de desenvolver deformações
elásticas da ordem de 0, 1%, e trabalhar em uma larga faixa de frequências. Atualmente,
os cerâmicos PZT são um dos materiais piezelétricos mais facilmente encontrados no
mercado.
Além dos materiais piezelétricos cerâmicos, polímeros piezelétricos como o polifluoreto
de vinilideno (PVDF) são amplamente empregados. A natureza piezelétrica do PVDF foi
descoberta em 1969 pelo físico japonês Heiji Kawai, e atualmente os polímeros piezelétricos
são disponíveis na forma de filmes finos.
Os materiais cerâmicos piezelétricos são frágeis e rígidos, enquanto os materiais polimé-
ricos são mais dúcteis e flexíveis. Os cerâmicos são mais utilizados como atuador devido à
sua rigidez mecânica relativamente alta. Por outro lado, os poliméricos são mais flexíveis
e apesar de possuírem propriedades piezelétricas mais fracas, são mais sensíveis que os
cerâmicos, fazendo com que sejam indicados para aplicações como sensores (Machado,
2004).