細(xì)晶粒壓電陶瓷以往的壓電陶瓷是由幾微米至幾十微米的多疇晶粒組成的多晶材料，尺寸已不能滿足需要了。減小粒徑至亞微米級(jí)，可以改進(jìn)材料的加工性，可將基片做地更薄，可提高陣列頻率，降低換能器陣列的損耗，提高器件的機(jī)械強(qiáng)度，減小多層器件每層的厚度，從而降低驅(qū)動(dòng)電壓，這對(duì)提高疊層變壓器、制動(dòng)器都是有益的。減小粒徑有上述如此多的好處，但同時(shí)也帶來(lái)了降低壓電效應(yīng)的影響。為了克服這種影響，人們更改了傳統(tǒng)的摻雜工藝，使細(xì)晶粒壓電陶瓷壓電效應(yīng)增加到與粗晶粒壓電陶瓷相當(dāng)?shù)乃健，F(xiàn)在制作細(xì)晶粒材料的成本已可與普通陶瓷競(jìng)爭(zhēng)了。近年來(lái)，人們用細(xì)晶粒壓電陶瓷進(jìn)行了切割研磨研究，并制作出了一些高頻換能器、微制動(dòng)器及薄型蜂鳴器（瓷片20-30um厚），證明了細(xì)晶粒壓電陶瓷的優(yōu)越性。隨著納米技術(shù)的發(fā)展，細(xì)晶粒壓電陶瓷材料研究和應(yīng)用開(kāi)發(fā)仍是近期的熱點(diǎn)。壓電式顯微操作儀PMM可用于ES細(xì)胞注射等實(shí)驗(yàn)。日本壓電RNA注射

單精子顯微注射技術(shù)——解決因精子問(wèn)題導(dǎo)致的不育癥

在自然受孕過(guò)程中，精子需要經(jīng)歷一系列復(fù)雜的生理反應(yīng)，包括頂體反應(yīng)、穿越透明帶等，才能與卵子結(jié)合。然而，當(dāng)男性存在嚴(yán)重的少精子癥、弱精子癥或畸形精子癥時(shí)，這些自然過(guò)程可能無(wú)法順利完成，導(dǎo)致不育。此時(shí)，單精子顯微注射技術(shù)便成為了一種有效的解決方案。

單精子顯微注射技術(shù)針對(duì)男性精子問(wèn)題而設(shè)計(jì)，也被稱為第二代試管嬰兒技術(shù)，其**在于通過(guò)顯微操作，將單個(gè)精子直接注入卵母細(xì)胞的胞漿內(nèi)，從而繞過(guò)自然受精過(guò)程中精子需要穿越卵子透明帶的障礙。

單精子顯微注射的操作過(guò)程即使用一根極細(xì)的顯微操作針，將經(jīng)過(guò)篩選的單個(gè)精子注入到卵母細(xì)胞的胞漿內(nèi)。這一過(guò)程需要極高的精確度和技巧，以確保精子能夠成功進(jìn)入卵子。受精成功后，受精卵將被培養(yǎng)至早期胚胎階段，并移植到母體子宮內(nèi)，以期實(shí)現(xiàn)妊娠。 北京Piezo壓電基因重組PMM PIEZO該儀器在臨床實(shí)踐中已經(jīng)取得了良好的成果，受到了醫(yī)生和患者的一致好評(píng)。

壓電式壓力傳感器的優(yōu)點(diǎn)是具有自生信號(hào)，輸出信號(hào)大，較高的頻率響應(yīng)，體積小，結(jié)構(gòu)堅(jiān)固。其缺點(diǎn)是只能用于動(dòng)能測(cè)量。需要特殊電纜，在受到突然振動(dòng)或過(guò)大壓力時(shí)，自我恢復(fù)較慢。壓電式加速度傳感器壓電元件一般由兩塊壓電晶片組成。在壓電晶片的兩個(gè)表面上鍍有電極，并引出引線。在壓電晶片上放置一個(gè)質(zhì)量塊，質(zhì)量塊一般采用比較大的金屬鎢或高比重的合金制成。然后用一硬彈簧或螺栓，螺帽對(duì)質(zhì)量塊預(yù)加載荷，整個(gè)組件裝在一個(gè)原基座的金屬殼體中。當(dāng)傳感器受振動(dòng)力作用時(shí)，由于基座和質(zhì)量塊的剛度相當(dāng)大，而質(zhì)量塊的質(zhì)量相對(duì)較小，可以認(rèn)為質(zhì)量塊的慣性很小。因此質(zhì)量塊經(jīng)受到與基座相同的運(yùn)動(dòng)，并受到與加速度方向相反的慣性力的作用。這樣，質(zhì)量塊就有一正比于加速度的應(yīng)變力作用在壓電晶片上。由于壓電晶片具有壓電效應(yīng)，因此在它的兩個(gè)表面上就產(chǎn)生交變電荷（電壓），當(dāng)加速度頻率遠(yuǎn)低于傳感器的固有頻率時(shí)，傳感器給輸出電壓與作用力成正比，亦即與試件的加速度成正比，輸出電量由傳感器輸出端引出，輸入到前置放大器后就可以用普通的測(cè)量?jī)x器測(cè)試出試件的加速度；如果在放大器中加進(jìn)適當(dāng)?shù)姆e分電路，就可以測(cè)試試件的振動(dòng)速度或位移。

壓電效應(yīng)是某些介質(zhì)在力的作用下產(chǎn)生形變時(shí)，在介質(zhì)表面出現(xiàn)異種電荷的現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)表明，這種束縛電荷的電量與作用力成正比，而電量越多，相對(duì)應(yīng)的兩表面電勢(shì)差（電壓）也越大。這種神奇的效應(yīng)已被應(yīng)用到與人們生產(chǎn)、生活、***、科技密切相關(guān)的許多領(lǐng)域，以實(shí)現(xiàn)力──電轉(zhuǎn)換等功能。例如用壓電陶瓷將外力轉(zhuǎn)換成電能的特性，可以生產(chǎn)出不用火石的壓電打火機(jī)、煤氣灶打火開(kāi)關(guān)、炮彈觸發(fā)引信等。此外，壓電陶瓷還可以作為敏感材料，應(yīng)用于擴(kuò)音器、電唱頭等電聲器件；用于壓電地震儀，可以對(duì)人類不能感知的細(xì)微振動(dòng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并精確測(cè)出震源方位和強(qiáng)度，從而預(yù)測(cè)地震，減少損失。利用壓電效應(yīng)制作的壓電驅(qū)動(dòng)器具有精確控制的功能，是精密機(jī)械、微電子和生物工程等領(lǐng)域的重要器件?？梢哉f(shuō)，壓電陶瓷等器件不僅廣泛應(yīng)用于科技領(lǐng)域，還頗具“平民性”，對(duì)廣大“煙民”來(lái)說(shuō)，天天與壓電陶瓷發(fā)生著“零接觸”，卻熟視無(wú)睹。目前流行的一次性塑料打火機(jī)，有相當(dāng)一部分是采用壓電陶瓷器件來(lái)打火的。取出其中的壓電打火元件，PMM利用壓電單元的快速形變的慣性力來(lái)驅(qū)動(dòng)顯微注射針，可以平滑地穿透透明帶和彈性細(xì)胞膜。

把示波器交直流選擇開(kāi)關(guān)置于“DC”擋，掃描范圍置于“10～100kHz”擋，用X移位和Y移位將水平亮線移到方格坐標(biāo)的**部，置X軸上。為了能估測(cè)壓電效應(yīng)的最高電壓幅值，我們必須先用熒光屏前的方格坐標(biāo)系，定出電壓標(biāo)尺：利用接在示波器Y輸入接線柱上的兩根導(dǎo)線，把一節(jié)干電池的1.5V電壓加在示波器上，衰減放在1，Y增益放在比較低，可以發(fā)現(xiàn)剛才的水平亮線上跳（或下跳）兩格左右，即此時(shí)兩格**1.5V電壓。在Y增益不變的情況下，再將Y衰減放在1000（即千分之一）擋，熒光屏前方格坐標(biāo)的兩格就可以**1500V了。將Y輸入接線柱上的兩根饋線的鱷魚(yú)夾分別接在壓電打火機(jī)壓電元件的兩個(gè)電極上，迅速按下其黑色塑料壓桿，可以看到原來(lái)位于**高度的水平亮線向上（或向下）跳動(dòng)又恢復(fù)原位。由于熒光屏的余暉作用，水平亮線在示波器上顯現(xiàn)的是一條高度達(dá)四格的亮帶，這表明該脈沖的電壓幅值在3000V以上。如果想觀察這個(gè)電壓脈沖的波形，可以每次按動(dòng)壓桿的同時(shí)，細(xì)心調(diào)節(jié)示波器“掃描微調(diào)”旋鈕（事先將掃描范圍換到“10～100Hz”擋），我們可以在熒光屏上看到如圖2所示的波形，其電壓上升較陡，降低較平緩，峰值在四格以上。PMM PIEZO-ICSI是一種先進(jìn)的技術(shù)，用于輔助生殖醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的人工受孕過(guò)程。深圳壓電細(xì)胞注射

“PIEZO PMM 6”是一種壓電顯微操作系統(tǒng)，作為壓電注射的先驅(qū)，投入了大量的資源進(jìn)行其研發(fā)。日本壓電RNA注射

下面我們利用壓電陶瓷測(cè)試壓電效應(yīng)和逆壓電效應(yīng)。

常用的壓電陶瓷是由鋯鈦酸鉛（PZT）材料做成的。將PZT材料做成的壓電陶瓷片粘在圓形黃銅片上就構(gòu)成了壓電陶瓷元件。它具有明顯的壓電效應(yīng)。首先，將壓電陶瓷片A的兩根引線通過(guò)一個(gè)按鈕開(kāi)關(guān)與信號(hào)發(fā)生器相聯(lián)。將壓電陶瓷片B的兩根引線與擴(kuò)音器（帶喇叭）的輸入端相連。將A、B兩個(gè)壓電陶瓷片用黑封泥固定在同一個(gè)木板制成的箱子上。當(dāng)觀察者將按鈕開(kāi)關(guān)按下，接通信號(hào)發(fā)生器和壓電陶瓷A時(shí)，由于逆壓電效應(yīng)，A開(kāi)始振動(dòng)，并把振動(dòng)傳給木箱，木箱的振動(dòng)傳給壓電陶瓷B，由于壓電效應(yīng)，使B兩邊產(chǎn)生變化電信號(hào)，再傳給擴(kuò)音器使喇叭發(fā)聲，所以這個(gè)實(shí)驗(yàn)同時(shí)演示了壓電效應(yīng)和逆壓電效應(yīng)。 日本壓電RNA注射