當(dāng)您將按鈕輕輕一撳，煤氣灶迅即燃起藍(lán)色火焰，您可曾意識(shí)到是什么帶給您的這份便利呢？將一塊看起來(lái)平淡無(wú)奇的陶瓷接上導(dǎo)線和電流表，用手在上面一摁，電流表的指針也跟著發(fā)生擺動(dòng)——竟然產(chǎn)生了電流，豈非咄咄怪事？其實(shí)，這是壓電陶瓷，一種能夠?qū)C(jī)械能和電能互相轉(zhuǎn)換的功能陶瓷材料。壓電陶瓷到底是一種什么樣的材料呢？這是一種具有壓電效應(yīng)的材料。所謂壓電效應(yīng)是指某些介質(zhì)在力的作用下，產(chǎn)生形變，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)。這種奇妙的效應(yīng)已經(jīng)被科學(xué)家應(yīng)用在與人們生活密切相關(guān)的許多領(lǐng)域，以實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換、傳感、驅(qū)動(dòng)、頻率控制等功能。壓電陶瓷具有敏感的特性，可以將極其微弱的機(jī)械振動(dòng)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，可用于聲納系統(tǒng)、氣象探測(cè)、遙測(cè)環(huán)境保護(hù)、家用電器等。地震是毀滅性的災(zāi)害，而且震源始于地殼深處，以前很難預(yù)測(cè)，使人類陷入了無(wú)計(jì)可施的尷尬境地。壓電陶瓷在電場(chǎng)作用下產(chǎn)生的形變量很小，**多不超過(guò)本身尺寸的千萬(wàn)分之一，別小看這微小的變化，基于這個(gè)原理制做的精確控制機(jī)構(gòu)－－壓電驅(qū)動(dòng)器，對(duì)于精密儀器和機(jī)械的控制、微電子技術(shù)、生物工程等領(lǐng)域都是一大福音。壓電破膜顯微操作儀利用壓電元件產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力，可以良好的穿刺各類樣品：如小鼠、豬、牛的卵母細(xì)胞和胚胎。美國(guó)Piezo壓電RNA注射

piezoelectricpolymer壓電現(xiàn)象是由于應(yīng)力作用于材料，在材料表面誘導(dǎo)產(chǎn)生電荷的過(guò)程，一般這一過(guò)程是可逆的，即當(dāng)材料受到電參數(shù)作用，材料也會(huì)產(chǎn)生形變能。木材纖維素、腱膠原和各種聚氨基酸都是常見(jiàn)的高分子壓電性材料，但是其壓電率太低，而沒(méi)有使用價(jià)值。在有機(jī)高分子材料中聚偏氟乙烯等類化合物具有較強(qiáng)的壓電性質(zhì)。壓電率的大小取決于分子中含有的偶極子的排列方向是否一致。除了含有具有較大偶極矩的C-F鍵的聚偏氟乙烯化合物外，許多含有其他強(qiáng)極性鍵的聚合物也表現(xiàn)出壓電特性。如亞乙烯基二氰與乙酸乙烯酯、異丁烯、甲基丙烯酸甲酯、苯甲酸乙烯酯等的共聚物，均表現(xiàn)出較強(qiáng)的壓電特性。而且高溫穩(wěn)定性較好。主要作為換能材料使用，如音響元件和控制位移元件的制備。前者比較常見(jiàn)的例子是超聲波診斷儀的探頭、聲納、耳機(jī)、麥克風(fēng)、電話、血壓計(jì)等裝置中的換能部件。將兩枚壓電薄膜貼合在一起，分別施加相反的電壓，薄膜將發(fā)生彎曲而構(gòu)成位移控制元件。利用這一原理可以制成光學(xué)纖維對(duì)準(zhǔn)器件、自動(dòng)開(kāi)閉的簾幕、唱機(jī)和錄像機(jī)的對(duì)準(zhǔn)件。北京壓電PMM 6UPMM 6 MB-U-2高力度輸出型號(hào)，它可進(jìn)行克隆和ICSI等方面的許多操作。

雖然Piezo-ICSI對(duì)于大齡試管準(zhǔn)媽媽們的***來(lái)說(shuō)非常有意義，但這項(xiàng)技術(shù)的使用卻對(duì)生殖中心有著比較高的門(mén)檻。日本英醫(yī)院擁有三臺(tái)Piezo-ICSI儀器，儀器的顯微鏡來(lái)自日本精工企業(yè)，手動(dòng)精密操作臺(tái)來(lái)自德國(guó)。作為**精密儀器，它的每一個(gè)組件成本都達(dá)百萬(wàn)，整體造價(jià)超過(guò)千萬(wàn)。使用Piezo-ICSI不單單是設(shè)備升級(jí)，對(duì)培養(yǎng)師的操作要求和難度也是直線升級(jí)的。具體說(shuō)來(lái)，因?yàn)槭芫僮魇窃诟弑讹@微鏡下利用操作桿來(lái)進(jìn)行的，需要培養(yǎng)師同時(shí)配合操作觀察操作桿、顯微鏡、受精針和顯示屏。這么聽(tīng)起來(lái)是不是感覺(jué)難度似乎還可以？然而事實(shí)上，在操作的過(guò)程中，培養(yǎng)師需要不斷的進(jìn)行距離判斷的「切換」：想象一下，**挪動(dòng)1cm，鏡下實(shí)際只會(huì)挪動(dòng)0.1mm，但出現(xiàn)在視野中的范圍，實(shí)際上會(huì)有5cm那么大！

在正常受精過(guò)程中，精子進(jìn)入卵子后，會(huì)導(dǎo)致卵細(xì)胞內(nèi)的鈣離子濃度發(fā)生持續(xù)數(shù)小時(shí)的周期性的短暫升高，這個(gè)過(guò)程被稱為卵子的“鈣震蕩”，鈣震蕩會(huì)引發(fā)大量生化反應(yīng)事件，代謝活動(dòng)重新活躍起來(lái)，這個(gè)過(guò)程稱為卵子***。精子***后的卵子會(huì)發(fā)生一系列的變化，包括細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度升高，皮質(zhì)反應(yīng)，透明帶反應(yīng)等，然后卵子完成第二次減數(shù)分裂，排出第二極體，開(kāi)啟后續(xù)的胚胎發(fā)育過(guò)程。第二代試管嬰兒（ICSI）授精后，成熟卵子見(jiàn)不到2原核的受精標(biāo)志，稱為ICSI完全受精失敗。ICSI受精失敗在ICSI周期中比例約為1%-3%，其中30%的夫婦會(huì)發(fā)生反復(fù)持續(xù)的受精失敗，是臨床中極其棘手的難題。即使是經(jīng)驗(yàn)豐富的胚胎學(xué)家，也無(wú)法避免這種情況。卵母細(xì)胞***失敗是ICSI受精失敗的主要原因之一。壓電式顯微操作儀PMM可用于ES細(xì)胞注射等實(shí)驗(yàn)。

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(xiě)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(lái)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(lái)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(lái)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。壓電破膜儀 PMM PIEZO-ICSI的使用不僅可以提高受精成功率，還可以減少操作的時(shí)間和風(fēng)險(xiǎn)，提高工作效率。北京細(xì)胞內(nèi)膜打孔壓電PMM 6U

PRIME TECH PMM 6可用于DNA注射。美國(guó)Piezo壓電RNA注射

機(jī)器人安裝接近覺(jué)傳感器主要目的有以下三個(gè)：其一，在接觸對(duì)象物體之前，獲得必要的信息，為下一步運(yùn)動(dòng)做好準(zhǔn)備工作；其二，探測(cè)機(jī)器人手和足的運(yùn)動(dòng)空間中有無(wú)障礙物。如發(fā)現(xiàn)有障礙，則及時(shí)采取一定措施，避免發(fā)生碰撞；其三，為獲取對(duì)象物體表面形狀的大致信息。超聲波是人耳聽(tīng)不見(jiàn)的一種機(jī)械波，頻率在20KHZ以上。超聲傳感器包括超聲發(fā)射器、超聲接受器、定時(shí)電路和控制電路四個(gè)主要部分。它的工作原理大致是這樣的：首先由超聲發(fā)射器向被測(cè)物體方向發(fā)射脈沖式的超聲波。發(fā)射器發(fā)出一連串超聲波后即自行關(guān)閉，停止發(fā)射。同時(shí)超聲接受器開(kāi)始檢測(cè)回聲信號(hào)，定時(shí)電路也開(kāi)始計(jì)時(shí)。當(dāng)超聲波遇到物體后，就被反射回來(lái)。等到超聲接受器收到回聲信號(hào)后，定時(shí)電路停止計(jì)時(shí)。此時(shí)定時(shí)電路所記錄的時(shí)間，是從發(fā)射超聲波開(kāi)始到收到回聲波信號(hào)的傳播時(shí)間。利用傳播時(shí)間值，可以換算出被測(cè)物體到超聲傳感器之間的距離。這個(gè)換算的公式很簡(jiǎn)單，即聲波傳播時(shí)間的一半與聲波在介質(zhì)中傳播速度的乘積。超聲傳感器整個(gè)工作過(guò)程都是在控制電路控制下順序進(jìn)行的。壓電材料除了以上用途外還有其它相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。如鑒頻器、壓電震蕩器、變壓器、濾波器等。美國(guó)Piezo壓電RNA注射