【導讀】這次將特別介紹壓電（Piezo）器件。將介紹其應用裝置之一“疊層壓電振動(dòng)片”。究竟什么是壓電器件？疊層壓電振動(dòng)片發(fā)揮作用的構造是什么？介紹非常有趣的神奇物質(zhì)世界。
01 具有兩種性質(zhì)的神奇物質(zhì)“壓電器件”
也許很多人第一次聽(tīng)說(shuō)“疊層壓電振動(dòng)片”這個(gè)詞語(yǔ)。名稱(chēng)似乎晦澀難懂，簡(jiǎn)而言之就是“引起振動(dòng)的元器件”。
引起振動(dòng)的元器件，常見(jiàn)的有智能手機上使用的振動(dòng)器，這是以偏心電機（裝有偏離重心的擺錘的電機）為振動(dòng)源的振動(dòng)裝置。即便是同樣的振動(dòng)裝置，這次提到的 “疊層壓電振動(dòng)片”，一大特點(diǎn)在于以“壓電器件”為振動(dòng)源。
振動(dòng)源的“壓電器件”是一種具備非常有趣的特性的物質(zhì)。
英文名稱(chēng)是“Piezoelectric devices”，根據施加的力產(chǎn)生“壓電效應”和“逆壓電效應”兩種完全相反的作用。
①＜施加的力＝壓力＞
給壓電器件施加“壓力”，會(huì )產(chǎn)生電荷。將這種現象稱(chēng)為“壓電效應”。
②＜施加的力＝電壓＞
給壓電器件施加“電壓”，會(huì )引起振動(dòng)。將這種現象稱(chēng)為“逆壓電效應”。
疊層壓電振動(dòng)片是一種利用了施加電壓引起振動(dòng)的“逆壓電效應”的振動(dòng)裝置。
02 通過(guò)振動(dòng)來(lái)產(chǎn)生觸感？疊層壓電振動(dòng)片的技術(shù)
就產(chǎn)生振動(dòng)這一點(diǎn)而言，前面也提到的振動(dòng)器等中使用的偏心電機與疊層壓電振動(dòng)片并無(wú)區別，同樣都是振動(dòng)裝置。但是，疊層壓電振動(dòng)片隱含著(zhù)讓“單純的振動(dòng)” 發(fā)展為“高級技術(shù)”的魅力。
以疊層壓電振動(dòng)片的特點(diǎn)之一，即被稱(chēng)為“力反饋”的（通過(guò)反作用力（回彈力）產(chǎn)生的）局部觸覺(jué)功能為例。只要輕觸智能手機界面上顯示的按鈕，就會(huì )通過(guò)疊層壓電振動(dòng)片的反作用力得到按過(guò)的感覺(jué)。
偏心電機雖然只能讓整個(gè)智能手機振動(dòng)，但是疊層壓電振動(dòng)片采用壓電器件精密排列的構造，因此只將觸覺(jué)傳遞到所按的部分。
利用反作用力的力反饋功能，預計將在各種領(lǐng)域得到應用。
不僅配置到智能手機等的顯示器上，而且被認為可實(shí)現將具備力反饋功能的手套與VR組合起來(lái)，真實(shí)感受到抓住影像中物體的感覺(jué)的構造。
并且，以實(shí)現力反饋的前沿技術(shù)（覺(jué)得顯示器表面粗糙或光滑之類(lèi)的手感，即“觸感”）為目標的研發(fā)也在進(jìn)行。
＜因摩擦力而產(chǎn)生觸感的構造＞
?以超聲波頻率驅動(dòng)疊層壓電振動(dòng)片
?利用超聲波頻率驅動(dòng)時(shí)，會(huì )在面板表面激起駐波
?通過(guò)改變駐波的振幅、頻率、相位來(lái)再現感觸
利用面板中嵌入的疊層壓電振動(dòng)片引起超精細振動(dòng)，正是能夠再現“粗糙”或“光滑”之類(lèi)觸感的構造。而且，還能通過(guò)改變振動(dòng)的間隔或幅度，再現廣泛的觸感。
也有用手指描仿路線(xiàn)時(shí)，能夠無(wú)縫感覺(jué)到階梯的高低不平感或積水的光滑感的演示裝置。
將來(lái)也許能夠通過(guò)融合疊層壓電振動(dòng)片與通信技術(shù)，用智能手機和平板電腦模擬體驗觸感。
03 也許可以具備這種功能！疊層壓電振動(dòng)片的未來(lái)
若將上面提到的疊層壓電振動(dòng)片的兩種觸覺(jué)功能“力反饋”與“觸感”組合起來(lái)，未來(lái)的發(fā)展前景如何呢？
＜提高汽車(chē)駕駛的安全性＞
目前，汽車(chē)儀表盤(pán)的操作開(kāi)關(guān)，大都處于物理開(kāi)關(guān)被觸控面板取代的趨勢。
向觸控面板轉變，不僅汽車(chē)導航儀，音響和空調等操作功能也能集中到一處，優(yōu)點(diǎn)是可以提高可操作性和可設計性。
不過(guò)也有缺點(diǎn)，就是與物理開(kāi)關(guān)不同，無(wú)法瞬間辨別按鈕的位置和操作感。
疊層壓電振動(dòng)片既可消除這一缺點(diǎn)，還能進(jìn)一步發(fā)揮觸控面板的優(yōu)點(diǎn)。
在觸控面板中裝入疊層壓電振動(dòng)片，可以通過(guò)力反饋識別按鈕的操作感。
而且只要給每個(gè)按鈕賦予不同的觸感，即便手摸也能識別按鈕操作感。
＜家電產(chǎn)品的扁平化設計趨勢＞
而且家電產(chǎn)品也跟汽車(chē)一樣，只要使用裝有疊層壓電振動(dòng)片的觸控面板，就能提高可設計性和功能性。
微波爐和洗衣機主要采用物理開(kāi)關(guān)。一方面需要增加按鈕滿(mǎn)足各種菜單功能，另一方面需要追求主體的小型化和可設計性，無(wú)法增加按鈕數量，面臨兩難困境。
于是，像汽車(chē)的儀表盤(pán)一樣，配置再現觸覺(jué)功能的觸控面板，即可實(shí)現扁平化設計也能提高功能，有望誕生更加時(shí)尚的產(chǎn)品。
并且，提高觸感技術(shù)之后，也許還會(huì )誕生能夠再現點(diǎn)字的“觸覺(jué)點(diǎn)字觸控面板”之類(lèi)的通用設計產(chǎn)品。
不斷發(fā)展進(jìn)步的疊層壓電振動(dòng)片，屬于應用范圍還有很大擴展空間的一項技術(shù)。
不僅可以實(shí)現物理開(kāi)關(guān)的可操作性、在游戲中應用，還隱含著(zhù)根據與各種產(chǎn)品的組合方式產(chǎn)生新解決方案的可能性。
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