一个小小的打火机 居然有高深的物理学（压电火）

压电火是一种可以将压力转化为电能的材料，或者说一种可以将这种机械能转化为电能的材料，这种材料有这种神奇效果的原因是因为这种材料的晶体包膜，它的中心不是完全对称的，什么是中心完全对称的呢?假设你有一个晶体，它的晶胞是这样的，正负电荷完全对称，无论你怎么按它，晶胞都没有极化，正负电荷完全抵消，所以材料在压力下是不带电的，但是当你有一个晶体胞胞，它是这样排列的，它是一个六边形。

 

压电材料
当你不按它的时候，包的正负电荷的质心重合，或者稍微不重合，但极化不明显，但当你从上面和下面对它施加压力时，包变形了，正负电荷的质心大大分离，在这个过程中形成一个电偶极子。你可以把它想象成一个小电池。这样说就可以更生动地说明了压电材料是如何在压力下产生这种电位差的。

 

钛粒子细胞
这就产生了一个电位差，这个位移，就产生了一个电位差，对吧?所以它就像一个小电池，现在在材料中有很多这样的小电池，很多这样的小电池，它们串联在一起，它们产生了一个非常大的电位差，可以穿透空气。我们看到的是一个钙钛矿细胞，当这个细胞受到当受到压力和张力的时候，钛离子的位置会发生变化。

 

逆压电效应
这个过程是完全可逆的，它叫做逆压电效应，所以我们可以利用压电材料的这个特性，我们可以把这个高频机械振荡转换成高频电流，我们也可以把这个高频电场转换成高频机械振荡，这是一个非常广泛的应用，你可以把这个从声音转换成电，所以不要看这么小的东西，这都是物理学，非常高级的物理学。