NaturalMente 27

72 n atural mente 27 ç sumario Suscríbete Consulta aquí todos los números de NaturalMente El instrumento científico El cuarzo piezoeléctrico fue fabricado en 1900, en la Société Centrale de Produits Chimiques, 44, rue des Écoles, París, con el número 2, dato este que ratifica la incorporación de España a un alto nivel de excelencia tecnológica e instrumental en este campo, y formó parte del Departamento Curie del Instituto de Radiactividad de Madrid, creado en 1910 y en pleno funcionamiento hasta 1940, que tuvo su origen en el Laboratorio de Radiactividad (1903). El nombre de este aparato procede de la pie- zoelectricidad, observada por Pierre y Jacques Curie en 1881 estudiando la compresión del mi- neral de un monocristal de cuarzo, pieza esencial del aparato, recubierto de placas de aluminio. Cuando se somete a la compresión, las cargas de la materia se separan y se produce una polariza- ción de la carga. Este instrumento, de latón, madera y cuarzo, adaptado a las medidas de radiactividad, basa su funcionamiento en la generación de una corrien- te eléctrica mediante tracción o presión ejercida sobre un cristal de cuarzo. Esta corriente, con- traria a la generada por la sustancia radiactiva, mantiene la lámina de un electroscopio o el ín- dice de un galvanómetro siempre a cero. La can- tidad de electricidad generada es medible con el peso colocado en la pieza, y de esta electricidad se puede deducir la radiactividad presentada por la sustancia. Las fotografías incluidas en este artículo, pre- tenden ilustrar de manera general y ayudar a en- tender los procesos de funcionamiento de esta clase de instrumentos científicos. Análisis del Cuarzo Piezoeléctrico Analizamos de forma no destructiva por es- pectroscopia Raman uno de los cuarzos pie- zoeléctricos de Curie. Este espécimen de cuarzo simboliza el comienzo de la piezoelectricidad, porque esta propiedad física fue descubierta por primera vez por Pierre y Jacques Curie en 1881 estudiando la compresión de un ejemplar de cuarzo hialino y observando que, al comprimir, las cargas de la materia se separan, se polariza la carga eléctrica y saltan chispas. La piezoelectricidad se puede observar en muchos sólidos sin centro de simetría cristalina pero no en gases, líquidos y sólidos con simetría cristalina. La corriente eléctrica generada es pro- porcional al área de la placa y a la rapidez de la variación de la presión aplicada ortogonalmen- te a la superficie de la placa. De forma inversa, cuando se somete una placa piezoeléctrica a una tensión variable se comprime y se relaja oscilan- do a impulsos del suministro eléctrico. Esto llevó al final de la primera guerra mundial al descubri- miento del sonar basado en la piezoelectricidad del cuarzo y la teoría del efecto Doppler. Lord Rutherford (1930) publicó que el efecto Raman es muy importante para la física del esta- Cuarzo piezoeléctrico completo “Este instrumento, mide la cantidad de electricidad generada y de esta electricidad se puede deducir la radiactividad presentada por la sustancia”