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Concept
Piézorésistance
Résumé
La piézorésistivité, est une propriété d'un matériau décrivant le changement de résistance électrique dû à une contrainte mécanique subie.
Avec le développement du télégraphe au , des problématiques de propagation du signal et de conductivité changeante en fonction du temps, ont motivé l’observation du changement de conductivité/résistivité sous contraintes mécaniques . En 1856, le physicien britannique William Thomson, mieux connu sous le nom de Lord Kelvin, a remarqué pour la première fois un changement de résistance électrique avec l’élongation du fer et du cuivre .
La même année, Lord Kelvin donna une conférence (la Bakerian Lecture) devant la Société royale de Londres, où il présenta une expérience dans laquelle des fils en fer et de cuivre étaient étirés à l’aide de poids et leur changement de résistance était mesuré grâce à un pont de Wheatstone. Lord Kelvin conclut que puisque l’élongation des deux fils était la même, « l’effet observé devait vraiment dépendre d’une variation de conductivité » .
À la suite des travaux de Lord Kelvin, Herbert Tomlinson confirma le changement de la conductivité en présence d’une contrainte mécanique. Il effectua des mesures sur différents métaux en faisant varier, cette fois, l’orientation. Pour la première fois en 1932, Mildred Allen proposa des expériences pour mesurer la conductivité en fonction de la direction cristallographique de cristaux de bismuth, antimoine, cadmium, zinc et étain.
En 1935, le terme de piézorésistance apparaît dans l’article de John W. Cookson qui distingue le changement de la conductivité avec les contraintes et le changement total de résistance . Le terme de piézoélectricité, quant à lui, est apparu bien plus tôt avec Hermann Hankel en 1881. Les deux phénomènes, bien que proches sémantiquement, ne sont pas liés. En 1910, Woldemar Voigt formalise l’expression tensorielle des contraintes et des déformations dans un cristal ainsi que l’expression tensorielle généralisée de la loi de Hooke .
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