下面我們利用壓電陶瓷測(cè)試壓電效應(yīng)和逆壓電效應(yīng)。

常用的壓電陶瓷是由鋯鈦酸鉛（PZT）材料做成的。將PZT材料做成的壓電陶瓷片粘在圓形黃銅片上就構(gòu)成了壓電陶瓷元件。它具有明顯的壓電效應(yīng)。首先，將壓電陶瓷片A的兩根引線通過一個(gè)按鈕開關(guān)與信號(hào)發(fā)生器相聯(lián)。將壓電陶瓷片B的兩根引線與擴(kuò)音器（帶喇叭）的輸入端相連。將A、B兩個(gè)壓電陶瓷片用黑封泥固定在同一個(gè)木板制成的箱子上。當(dāng)觀察者將按鈕開關(guān)按下，接通信號(hào)發(fā)生器和壓電陶瓷A時(shí)，由于逆壓電效應(yīng)，A開始振動(dòng)，并把振動(dòng)傳給木箱，木箱的振動(dòng)傳給壓電陶瓷B，由于壓電效應(yīng)，使B兩邊產(chǎn)生變化電信號(hào)，再傳給擴(kuò)音器使喇叭發(fā)聲，所以這個(gè)實(shí)驗(yàn)同時(shí)演示了壓電效應(yīng)和逆壓電效應(yīng)。 Piezo震擊驅(qū)動(dòng)單元 (MB-U) 移動(dòng)范圍約±5 mm ,移動(dòng)速度約0.04 mm/s, 移動(dòng)分辨率約0.1 um。香港透明帶穿孔壓電ICSI

時(shí)值壓電效應(yīng)發(fā)現(xiàn)的一百周年，特參考馬遜（W.P.Mason）之作撰寫本文，簡(jiǎn)介壓電性之歷史及其應(yīng)用。早期壓電效應(yīng)*止于學(xué)術(shù)上的趣味性研究，而如今則已成為非常有用的效應(yīng)，用它制出各式各樣的聲電換能器，其操作頻譜可由100Hz起涵蓋至幾個(gè)GHz，依頻率的不同而有不同的用途。聲納、反潛、海底通訊、電話通訊等是低頻（聲頻、AF波段）訊號(hào)**典型的應(yīng)用。在幾個(gè)MHz范圍，其波長(zhǎng)在毫米范圍，適合用來作非破壞性的檢驗(yàn)材料（nondestructivetesting,簡(jiǎn)稱NDT）與醫(yī)學(xué)診斷上，所謂超聲波成像術(shù)、全像攝影術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助聲波斷層攝影術(shù)等就是針對(duì)這些用途而研究的。頻率在VHF、UHF波段則使用壓電性所研制出來的表面聲波電子組件。如延遲線、各式濾波器、回旋器（convolver）、相關(guān)器（correlator）等訊號(hào)處理組件，在通訊上與訊號(hào)處理上具有重要的應(yīng)用。當(dāng)頻率高至低微波波段，其對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)在微米范圍，用來制作聲學(xué)顯微鏡，其解像力可和傳統(tǒng)的光學(xué)顯微鏡比美，而其機(jī)械波而非電磁波的獨(dú)特性質(zhì)，則可彌補(bǔ)光學(xué)顯微鏡在應(yīng)用上的不足。上海透明帶壓電4GPMM利用壓電晶體管壓電效應(yīng)，將卵細(xì)胞外層的透明帶輕易穿孔，以執(zhí)行動(dòng)物克隆或人工生殖。

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。

傳統(tǒng)的ICSI是通過授精針刺破卵子，將挑選好的精子注入使之受精。本質(zhì)上對(duì)卵子來說是一種物理性侵入，特別對(duì)于幼弱老化的卵子可能會(huì)有一定損傷的風(fēng)險(xiǎn)。而全新的壓電式胞漿內(nèi)單精子注射（Piezo-ICSI）技術(shù)，可以減少對(duì)卵子的傷害，相較于常規(guī)式的ICSI相比更能提高受精率。

Piezo-ICSI超音振動(dòng)顯微受精法，采用極細(xì)（0.908毫米）的平口注射針，比常規(guī)的注射針（1.473mm）細(xì)小了將近一半，能夠?qū)⒙殉驳膫档奖容^低。另一方面，精子注射的過程對(duì)卵子的影響也極其重要。Piezo-ICSI技術(shù)通過超音振動(dòng)來打開卵子透明帶再將精子注入，減少了對(duì)卵子的損傷，也能夠提高胚胎成功受精的幾率。研究數(shù)據(jù)顯示，以原有的人工授精療法ICSI與Piezo-ICSI進(jìn)行比較，受精率從83.1%提高到90.3%，細(xì)胞分裂優(yōu)化由84.60%提高到88.10%。 PRIME TECH PMM 用于小鼠ICSI。

**近幾年來，Piezo-ICSI 法（壓電顯微受精法）被高度重視。使用了Piezo-ICSI法，與常規(guī)的顯微受精技術(shù)相比，對(duì)卵子的損害更小。結(jié)果顯示，用Piezo法會(huì)提高受精率，之后受精卵的發(fā)育也更好。Piezo-ICSI壓電顯微受精方法，與傳統(tǒng)ICSI顯微受精方式不同，采用平口而不是尖口的精子注射針，通過超音振動(dòng)技術(shù)打開卵子透明帶再將精子注入卵子，從而一定程度上減少了注射過程對(duì)卵子產(chǎn)生的損害，使高齡女性胚胎養(yǎng)囊率有所提升。臨床數(shù)據(jù)顯示，特別是針對(duì)一些大齡及反復(fù)受精失敗的情況，Piezo-ICSI比常規(guī)ICSI方法的受精率從66.4%提高到79.4%，受精以后的退化率（即停止分裂）從18.6%降低到11.9%。而妊娠率從14.9%提高到23.1%。操作穩(wěn)定性更強(qiáng)事實(shí)上相較Piezo法，常規(guī)的顯微受精方法從穩(wěn)定性上更難操作。用汽車來舉例的話，Piezo法相當(dāng)于自動(dòng)檔汽車，常規(guī)的顯微受精方法相當(dāng)于手動(dòng)檔汽車，Piezo法可以縮短培養(yǎng)師的培訓(xùn)時(shí)間。日本只有10家能做Piezo即使在日本，采用Piezo法的醫(yī)院也不太多。在日本有600家進(jìn)行體外受精、顯微受精的醫(yī)院，而采用Piezo法的醫(yī)院或許也就10家左右。從現(xiàn)在起Piezo法的優(yōu)勢(shì)會(huì)得以重新評(píng)估，或許10年，20年后會(huì)在世界各地得以普及。PMM通過將精子尾部與頭部割離,精子頭部吸入平口,在中低檔能量下即可穿透透明帶,進(jìn)行單精子顯微注射。武漢透明帶壓電輔助孵化

壓電顯微操作器PMM利用壓電元件產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力來展示其對(duì)各種樣品的優(yōu)異穿孔能力。香港透明帶穿孔壓電ICSI

壓電打火機(jī)的電壓陶瓷元件產(chǎn)生的瞬間電壓用什么儀器可以測(cè)量呢？起初，我們?cè)噲D用普通指針式多用電表直流高壓擋測(cè)量，發(fā)現(xiàn)每次按動(dòng)點(diǎn)火元件的黑色塑料壓桿時(shí)，由于兩個(gè)電極接出的電壓只能使指針略微抖動(dòng)一下。分析原因是，因?yàn)殡妷好}沖持續(xù)時(shí)間甚短，指針慣性較大，指針無法同步體現(xiàn)電壓的變化做大幅偏轉(zhuǎn)。換用數(shù)字顯示型多用電表，本以為其無指針慣性影響，應(yīng)該能讀出瞬間高電壓來，誰知事與愿違，我們根本看不到預(yù)想的高電壓讀數(shù)，只能看到一些變換不定的低電壓數(shù)據(jù)。分析起來，這是由于液晶顯示響應(yīng)速度較慢，點(diǎn)火電壓脈沖持續(xù)時(shí)間甚短，來不及顯示比較高瞬間電壓，只能顯示電壓降落（較平緩階段）過程中的某些隨機(jī)電壓讀數(shù)。***，我們搬出實(shí)驗(yàn)室的“重磅武器”──示波器，再做一試。我們用的是實(shí)驗(yàn)室**普通的J2459型學(xué)生示波器，連接線為兩條普通的帶終魚夾的導(dǎo)線。從理論上講，示波器是利用電子束偏轉(zhuǎn)后打在熒光屏上顯示光點(diǎn)移動(dòng)的，電子束慣性極小，應(yīng)該能“跟蹤”上點(diǎn)火高壓脈沖的變化，實(shí)驗(yàn)結(jié)果不出所料。香港透明帶穿孔壓電ICSI