圧電効果の使用例

圧力をかけると電気が生まれたり、逆に電気を流すとモノがブルブル振動したり──
そんなちょっと不思議で、でもちゃんと理屈のある現象が、 圧電効果（ピエゾ効果）です。

聞き慣れない言葉かもしれませんが、実はこの圧電効果、 私たちの身の回りで、ものすごく地道に働いてくれている存在なんです。
しかも、目立たない場所で、コツコツと。
まさに縁の下の力持ち。

圧電効果は「力」と「電気」をつなぐ、見えない橋渡し役です。

たとえば、押す・振れる・揺れると反応する装置や、正確な振動が必要な精密機器。
「これ、どうやって動いてるんだろう？」と思うような場面で、圧電効果がしれっと使われていること、実は少なくありません。

このページでは、 圧電効果がどんな場面で使われているのかを、ジャンルごとに整理しながら、できるだけわかりやすく紹介していきます。

専門知識はなくても大丈夫。
「へぇ〜、そんなところにも！」
そんな軽い気持ちで読み進めてもらえればOKです。
身近なモノの見え方が、ちょっと変わってくるかもしれませんよ。

日常生活で見かける圧電効果の例

ガスコンロの点火スパーク
圧電素子を押し込むと高電圧が発生し、電極間で火花が飛ぶ。
その火花がガスに着火して炎が立ち上がる、圧電効果の定番例。
出典：『Gas stove ignition spark』-Photo by Hugho226／Wikimedia Commons CC0

普段、なにげなく使っている道具の中にも、実は圧電効果がこっそり活躍しています。
押す、触る、振れる──
そんな何気ない動作が、電気や振動に変わっていると思うと、ちょっと面白いですよね。

• ガスコンロ・ライター：ボタンを押すと圧電素子が火花を発生 → 点火！
• スマホのバイブ：圧電素子が伸び縮みして振動をつくる
• 電子ピアノ：キーの押し加減を圧力で感知して音の強弱を調整
• 電動歯ブラシ：圧電素子によってブラシ部分を高速・超音波で振動

こうして並べてみると、「特別な装置」ではなく、 毎日の動作そのものと結びついて使われているのがわかります。

圧電効果は「押す・触る」という動きを、そのまま電気に変えてくれる仕組みです。

ガスコンロ・ライター：電池いらずの点火役

ガスコンロやチャッカマンの「カチッ」という感触。
あれは、押した力で圧電素子が電気を生み、一瞬の火花を飛ばして点火しています。
電池を使わずに済むのも、この仕組みのおかげです。

スマホのバイブ：小さな振動を正確につくる

着信時のブルッという振動も、圧電素子がわずかに伸び縮みすることで生まれています。
音を出さずに存在を知らせられるのは、この繊細な振動制御があるからです。

電子ピアノ：押す強さを音に変換

鍵盤を強く叩くと音が大きくなり、そっと押すとやさしい音になる。
その微妙な差を拾っているのが、圧力を電気信号に変える圧電効果です。
演奏表現の裏側で、しっかり仕事をしています。

電動歯ブラシ：高速振動の立役者

電動歯ブラシの細かく速い動きも、圧電素子による超音波レベルの振動が支えています。
手では再現できない動きを生み出せるのが、圧電効果の強みです。

医療・測定機器での使用例

超音波エコー検査の実施風景
探触子（プローブ）内部の圧電素子が電気を超音波に変換して体内へ送る。
戻ってきた反射波を再び電気信号へ変えて、断層画像として表示する。
電気↔振動の往復変換が、医療・測定機器の中核になっている。
出典：『Medical ultrasound examination』-Photo by Christopher Hubenthal／Wikimedia Commons Public domain

圧電効果は、ズレの少ない正確な振動や微細な変化の感知がとても得意。
その特性を活かして、医療や測定の分野でも、しっかり活躍しています。

体に直接触れる機器だからこそ、「正確さ」と「やさしさ」の両立が大事。
そこで頼りにされてきたのが、圧電効果なんですね。

• 超音波エコー診断：圧電素子が超音波を発生・受信して体の中を“見る”
• 超音波ネブライザー：薬液を超音波で霧状にして吸入しやすくする
• 体重計・血圧計のセンサー：わずかな圧力の変化を電気信号に変換

こうした機器では、「強く測らない」「無理に刺激しない」ことがとても重要です。
その点でも、圧電効果は相性バツグン。

圧電効果は、人の体に負担をかけずに“正確な情報”を引き出す技術です。

超音波エコー診断：体の中を“音”でのぞく

お腹にプローブを当てるだけで、内臓や赤ちゃんの様子が画面に映し出される超音波検査。
これは、圧電素子が超音波を出し、跳ね返りを受け取ることで成り立っています。
切らずに見られる、という安心感。
その裏側で、圧電効果が静かに働いています。

超音波ネブライザー：薬をやさしく霧にする

液体の薬を細かい霧にして吸いやすくするネブライザー。
ここでも圧電素子が超音波振動を生み出し、薬液を均一なミストに変えています。
熱を使わないので、成分を壊しにくいのもポイントです。

体重計・血圧計：ほんのわずかな力も見逃さない

体重の増減や、血圧の変化。
その微妙な差を正確に捉えているのが、圧力を電気信号に変える圧電センサーです。
人が気づかないレベルの変化も、きちんと数値にしてくれます。

工業・安全分野での使用例

圧電式プリントヘッドのインク吐出テスト
圧電素子の変形で微小インク滴を押し出し、ノズル列から均一に噴射する。
工業用マーキングや注意表示の印字精度を支える。
出典：『EPSON Piezoelectric InkJet Print Nozzle』-Photo by Zim 256／Wikimedia Commons CC BY-SA 4.0

圧電効果は、ごく小さな振動や変化を正確にとらえることが得意です。
その強みを活かして、工業や安全の分野でも、かなり重要な役割を担っています。

目に見えないキズを探したり、人が気づく前の異変を察知したり。
「止まったら困る」「事故は絶対に避けたい」
そんな現場ほど、圧電効果の出番なんですね。

• 非破壊検査装置：構造物のひび割れや内部欠陥を超音波で検出
• 衝撃センサー・防犯装置：ドアや窓のわずかな振動に反応
• 精密モーター・インクジェットプリンター：微細な動きの制御に活用

圧電効果は「見えない異常」を音や電気に変えて教えてくれる技術です。

非破壊検査装置：壊さずに中身を調べる

橋や建物、工業部品などを検査するとき、毎回壊して確認するわけにはいきませんよね。
そこで使われるのが、圧電素子による超音波検査です。
内部で反射する音の違いから、ひび割れや欠陥の有無を見つけ出します。

衝撃センサー・防犯装置：異変をいち早くキャッチ

窓がわずかに揺れた、ドアに不自然な衝撃が加わった。
そんな小さな変化を、圧電センサーは見逃しません。
振動を即座に電気信号へ変換することで、警報や安全装置を素早く作動させます。

精密モーター・プリンター：ズレを許さない制御役

インクジェットプリンターの極小なインク噴射や、精密機械の位置制御にも、圧電効果が使われています。
ミクロン単位の動きを、正確に、繰り返し制御できるのが強みです。

未来の応用・エネルギー分野でも注目！

圧電効果は、いまや「便利な仕組み」にとどまりません。
最近では、環境発電（エナジーハーベスティング）やスマート素材としても注目を集め、未来の技術を支える存在として研究・実用化が進んでいます。

電源を用意しなくても、人やモノが動くだけ・押されるだけで電気が生まれる。
この発想、なかなか未来感ありますよね。

• 発電床（ピエゾ床）：人が歩くと振動で発電 → 照明やセンサーに活用
• ウェアラブルセンサー：動きや体の変化を衣服そのものから測定
• 交通量計測マット：車が通過するだけで電気とデータを同時に取得

圧電効果は、これまで「無駄になっていた力」をエネルギーに変える技術です。

発電床（ピエゾ床）：歩くだけでエネルギーが生まれる

駅やイベント会場など、人の往来が多い場所で注目されているのが発電床。
人が歩いたときの振動や重さを、圧電素子がそのまま電気に変換します。
得られる電力は小さくても、照明・案内表示・センサーなどには十分役立つケースもあります。

ウェアラブルセンサー：身につけるだけで測れる

服やバンドに組み込まれた圧電素材が、歩行や姿勢、体の動きを検知。
電池を使わずにデータを取得できる点が大きな魅力です。
健康管理やリハビリ、スポーツ分野でも期待が高まっています。

交通量計測マット：通るだけで情報が集まる

道路に敷いたマットの上を車が通過すると、圧力によって電気が発生し、同時に通過台数や重さなどのデータを取得できます。
外部電源に頼らずに使えるため、インフラ管理の省エネ化にもつながります。