Het directe piëzo-elektrische effect is gedefinieerd als het vermogen van een materiaal om voltage onder spanning of compressie te produceren.

Inverse piezoelectricity in

Het inverse piëzo-elektrische effect wordt gedefinieerd als de buiging veroorzaakt in piëzo-elektrische materialen, zoals keramiek en kristallen als gevolg van toegepast potentiaal of elektrisch veld.

Botten

De meerderheid van de botten bestaat uit botmatrix die anorganisch en organisch van aard is. Hydroxyapatiet, dat kristallijn is, vormt het anorganische deel van de botmatrix. Aan de andere kant is Type I collageen het organische deel van de matrix. Hydroxyapatite is verantwoordelijk voor piëzo-elektriciteit in botten.

Oorsprong piëzo-elektriciteit in botten voor

Wanneer collageenmoleculen, bestaande uit ladingsdragers, worden gestrest, verplaatsen deze ladingsdragers van binnenuit zich naar de oppervlak van het monster. Dit produceert een elektrisch potentieel over het bot.

Botdichtheid en piëzo-elektrisch effect

De stress die op het bot werkt, veroorzaakt het piëzo-elektrische effect. Dit effect trekt op zijn beurt botopbouwende cellen (osteoblasten genoemd) aan vanwege de vorming van elektrische dipolen. Dit laat vervolgens mineralen - voornamelijk calcium - afzetten op de gestreste kant van het bot. Vandaar dat het piëzo-elektrische effect de botdichtheid verhoogt.

Betekenis

Een externe elektrische stimulatie kan leiden tot genezing en herstel van bot. Bovendien kan het piëzo-elektrische effect in bot worden gebruikt voor botremodellering. Dr. Julius Wolff in 1892 merkte op dat bot wordt omgezet in reactie op de krachten die erop werken. Dit staat ook bekend als de wet van Wolff.