Кристаллҳои кварц аз сабаби таъсири беназири пьезоэлектрикии худ дар соҳаҳои сершумор нақши муҳим доранд. Барномаҳои онҳо доираи васеи бахшҳои баланд{1}}технологӣ, аз ҷумла электроника, алоқа ва аэрокосмосро дарбар мегиранд.
1.Осцилляторҳои кристаллии кварц
Осциллятори кристалл кварц кристалл кварцро ҳамчун ядрои схемаи интихобии басомади резонанси- истифода мебарад. Ин осциллятор бо роҳи дақиқ буридани кристалл кварц ба буридаҳои тунук ва часпонидани плитаҳои металлӣ ба рӯи онҳо сохта шудааст. Принсипи кори он ба эффекти баръакси пьезоэлектрикӣ асос ёфтааст: кристаллҳои кварц дар зери таъсири майдони тағйирёбандаи электрикӣ механикӣ меларзанд. Азбаски ҳар як кристалл кварц басомади махсуси ларзиши табиӣ дорад, резонанс вақте ба амал меояд, ки майдони электрикии татбиқшаванда ба ин басомад мувофиқат мекунад. Ин хусусият кристаллҳои кварцро барои схемаҳои интихобӣ-басомади резонанси баланд- интихоби беҳтарин месозад. Осцилляторҳои кристаллҳои кварцӣ бо сабаби устувории аълои басомади худ, дар дастгоҳҳои сершумор, аз ҷумла генераторҳои басомадҳои стандартӣ, ҳисобкунакҳои пулс ва соатҳои кварцӣ нақши калидӣ мебозанд.
2. Microbalance Crystal Quartz
Microbalance Crystal Quartz (QCM) асбобест, ки эффекти пьезоэлектрикии кристали кварцро барои чен кардани тағирот дар массаи сатҳи электрод истифода мебарад. Аз замони муаррифӣ шуданаш дар аввали солҳои 1960, он бо сабаби ҳассосияти ниҳоят баландаш ба воситаи тавонои муайянкунии массаи нанограмма- шуд. Принсипи кори он аз он иборат аст, ки таѓйирёбии массаи сатњи электроди булури квартс ба таѓйирёбии басомади сигнали баромади электрии занљири ларзиш табдил меёбад. Пас аз он ин раванд тавассути таҷҳизоти ёрирасон, аз қабили компютерҳо, барои ба даст овардани натиҷаҳои дақиқи андозагирӣ таҳлил карда мешавад. Аз ин рӯ, микробаланси кристаллии кварц дар бисёр соҳаҳо, аз қабили тиб, саноати кимиё, хӯрокворӣ, биотиббӣ, мониторинги муҳити зист, саноат ва ҳарбӣ нақши муҳим мебозад.
3. Биосенсори пьезоэлектрикӣ
(1) Иммуносенсори пьезоэлектрикӣ
Принсипи кори иммуносенсори пьезоэлектрикӣ аз он иборат аст, ки антитело ё антигенҳо дар сатҳи кристали кварц ҷойгир карда шавад ва реаксияи наздикии мушаххас байни антиген ва антитело истифода шавад. Вақте ки антиген ё антитело чен карда мешавад, бо моддаи шинохти собит мутақобила мекунад ва адсорбсияи мушаххасро ба вуҷуд меорад, сарбории массаи рӯизаминии кристалл мутаносибан зиёд мешавад. Ин тағиротро тавассути тағирёбии басомади сенсор назорат кардан мумкин аст ва ба ин васила миқдори антитело ё антигени адсорбшуда муайян карда мешавад.
(2) Сенсори генҳои пьезоэлектрикӣ
Принсипи асосии сенсори генҳои пьезоэлектрикӣ барои муайян кардани ДНК ин ислоҳ кардани зондҳои ягонаи ДНК-дар рӯи кристалл мебошад. Вақте ки пайдарпаии ДНК-и ошкоршаванда ба он мукаммал аст, дар чип реаксияи гибридизатсия ба амал меояд, ки ДНК-и дугона-ро ташкил медиҳад. Ин раванд ба афзоиши массаи кристалл ва тағирёбии часпакии рӯи замин оварда мерасонад. Ин тағиротро тавассути тағирёбии басомади сенсор ва таҳлили шабака чен кардан мумкин аст.