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(cè)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。壓電顯微操作儀PMM 6可用于豬卵母細(xì)胞和胚胎的ICSI等實(shí)驗(yàn)。武漢透明帶壓電小鼠ICSI

什么是壓電陶瓷呢？其實(shí)它是一能夠?qū)C(jī)械能和電能互相轉(zhuǎn)換的功能陶瓷材料。所謂壓電效應(yīng)是指某些介質(zhì)在受到機(jī)械壓力時(shí)，哪怕這種壓力微小得像聲波振動(dòng)那樣小，都會(huì)產(chǎn)生壓縮或伸長(zhǎng)等形狀變化，引起介質(zhì)表面帶電，這是正壓電效應(yīng)。反之，施加激勵(lì)電場(chǎng)，介質(zhì)將產(chǎn)生機(jī)械變形，稱逆壓電效應(yīng)。1880年法國(guó)人居里兄弟發(fā)現(xiàn)了“壓電效應(yīng)”。1942年，***個(gè)壓電陶瓷材料——鈦酸鋇先后在美國(guó)、前蘇聯(lián)和日本制成。1947年，鈦酸鋇拾音器——***個(gè)壓電陶瓷器件誕生了。50年代初，又一種性能**優(yōu)于鈦酸鋇的壓電陶瓷材料--鋯鈦酸鉛研制成功。從此，壓電陶瓷的發(fā)展進(jìn)入了新的階段。60年代到70年代，壓電陶瓷不斷改進(jìn)，逐趨完美。如用多種元素改進(jìn)的鋯鈦酸鉛二元系壓電陶瓷，以鋯鈦酸鉛為基礎(chǔ)的三元系、四元系壓電陶瓷也都應(yīng)運(yùn)而生。這些材料性能優(yōu)異，制造簡(jiǎn)單，成本低廉，應(yīng)用***。利用壓電陶瓷將外力轉(zhuǎn)換成電能的特性，可以制造出壓電點(diǎn)火器、移動(dòng)X光電源、炮彈***裝置。用兩個(gè)直徑3毫米、高5毫米的壓電陶瓷柱取代普通的火石，可以制成一種可連續(xù)打火幾萬(wàn)次的氣體電子打火機(jī)。昆明壓電PMM 6UPiezo-ICSI 相比常規(guī) ICSI方法，可有效提高ICSI受精率。

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?，F(xiàn)在美國(guó)、日本、俄羅斯和中國(guó)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。

壓電效應(yīng)是某些介質(zhì)在力的作用下產(chǎn)生形變時(shí)，在介質(zhì)表面出現(xiàn)異種電荷的現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)表明，這種束縛電荷的電量與作用力成正比，而電量越多，相對(duì)應(yīng)的兩表面電勢(shì)差（電壓）也越大。這種神奇的效應(yīng)已被應(yīng)用到與人們生產(chǎn)、生活、***、科技密切相關(guān)的許多領(lǐng)域，以實(shí)現(xiàn)力──電轉(zhuǎn)換等功能。例如用壓電陶瓷將外力轉(zhuǎn)換成電能的特性，可以生產(chǎn)出不用火石的壓電打火機(jī)、煤氣灶打火開關(guān)、炮彈觸發(fā)引信等。此外，壓電陶瓷還可以作為敏感材料，應(yīng)用于擴(kuò)音器、電唱頭等電聲器件；用于壓電地震儀，可以對(duì)人類不能感知的細(xì)微振動(dòng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并精確測(cè)出震源方位和強(qiáng)度，從而預(yù)測(cè)地震，減少損失。利用壓電效應(yīng)制作的壓電驅(qū)動(dòng)器具有精確控制的功能，是精密機(jī)械、微電子和生物工程等領(lǐng)域的重要器件。可以說，壓電陶瓷等器件不僅廣泛應(yīng)用于科技領(lǐng)域，還頗具“平民性”，對(duì)廣大“煙民”來說，天天與壓電陶瓷發(fā)生著“零接觸”，卻熟視無睹。目前流行的一次性塑料打火機(jī)，有相當(dāng)一部分是采用壓電陶瓷器件來打火的。取出其中的壓電打火元件，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。

06年是居里兄弟皮爾（P·Curie）與杰克斯（J·Curie）發(fā)現(xiàn)壓電效應(yīng)（piezo electric effect，注一）的一百二十六周年。1880年前在杰克斯的實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)了壓電性。起先，皮爾致力于焦電現(xiàn)象（pyroelectriceffect，注二）與晶體對(duì)稱性關(guān)系的研究，后來兄弟倆卻發(fā)現(xiàn)，在某一類晶體中施以壓力會(huì)有電性產(chǎn)生。他們又系統(tǒng)的研究了施壓方向與電場(chǎng)強(qiáng)度間的關(guān)系，及預(yù)測(cè)某類晶體具有壓電效應(yīng)。經(jīng)他們實(shí)驗(yàn)而發(fā)現(xiàn)，具有壓電性的材料有：閃鋅礦（zincblende）、鈉氯酸鹽（sodiumchlorate）、電氣石（tourmaline）、石英（quartz）、酒石酸（tartaricacid）、蔗糖（canesuger）、方硼石（boracite）、異極礦（calamine）、黃晶（topaz）及若歇爾鹽（Rochellesalt）。這些晶體都具有各向異性（anisotropic）結(jié)構(gòu)，各向同性（isotropic）材料是不會(huì)產(chǎn)生壓電性的。利用壓電破膜儀 PMM ，可以精確控制和操作受精卵，提高受孕成功率。昆明精子制動(dòng)壓電ES注射

PMM利用壓電單元的快速形變的慣性力來驅(qū)動(dòng)顯微注射針，可以平滑地穿透透明帶和彈性細(xì)胞膜。武漢透明帶壓電小鼠ICSI

卵胞漿內(nèi)單精子顯微注射（ICSI）不僅用于人類輔助生殖（ART），而且在稀有物種保護(hù)、轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的生殖系拯救或任何獸醫(yī)輔助受孕過程中也被***用于獸醫(yī)體外受精。壓電輔助ICSI于1995年***被描述，可用于標(biāo)準(zhǔn)ICSI失敗的動(dòng)物（如小鼠）的輔助受孕。該技術(shù)所需的顯微注射工作站與標(biāo)準(zhǔn)ICSI非常相似，但在毛細(xì)管支架上增加了一個(gè)壓電沖擊單元。本用戶指南重點(diǎn)介紹壓電輔助顯微注射程序本身。摘要卵母細(xì)胞胞漿內(nèi)單精子顯微注射，即將單個(gè)精子直接注射到卵子的細(xì)胞質(zhì)中，***在倉(cāng)鼠身上被描述，并已成功應(yīng)用于人類，以及其他物種，如小鼠。在動(dòng)物模型中進(jìn)行的ICSI是研究直接受精過程以及不孕原因的比較好工具。特別是在生物醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域，當(dāng)精子被共同注射或包裹外源DNA時(shí)，ICSI也可以用作基因轉(zhuǎn)移技術(shù)。此外，當(dāng)轉(zhuǎn)基因表達(dá)或突變損害雄性或雌性小鼠的生存能力或生育能力時(shí)，通常會(huì)應(yīng)用小鼠ICSI。在這些情況下，壓電輔助ICSI可以成為拯救和維持非常有價(jià)值的小鼠品系的一種手段，因?yàn)檎５腎CSI已被證明在小鼠身上很困難。幾項(xiàng)研究表明，通過壓電驅(qū)動(dòng)的微毛細(xì)管注**子對(duì)小鼠卵子的創(chuàng)傷遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)方法。此外，壓電輔助ICSI已被證明可以顯著提高受精成功率。武漢透明帶壓電小鼠ICSI