Habt ihr euch schon einmal gefragt, wieso bei manchen Feuerzeugen so viel Kraft aufgewendet werden muss um es zu verwenden? Oder überhaupt, wie sich das Gas des Feuerzeugs entzündet? Oder vielleicht habt ihr schon einmal ein Feuerzeug kaputt gemacht und das komische Innenteil als kleinen Elektroschocker zweckentfremdet. Aber wo ist da die Batterie? Das ist nämlich der springende Punkt. Da ist keine Batterie. Nur eine Feder, ein kleiner "Hammer" und ein Kristall. Die Feder, die mit genügend Energie gespannt werden muss (deshalb muss man auch teils so schwer auf den Schalter des Feuerzeugs drücken), lässt einen kleinen Hammer auf diesen Piezokristall schlagen, welcher dann eine Spannung erzeugt die ausreicht um einen kleinen Funken zu erzeugen. Wird nun zeitgleich noch Gas in die Nähe des Funken gebracht entzündet es sich. Doch wieso produziert dieser Kristall eine Spannung und wofür steht das "piezo"? Das Wort "piezo" kommt von dem griechischen Wort "piezien", welches "drücken" bedeutet. Piezoelektrische Materialien reagieren beim Drücken oder Dehnen in bestimmte Richtungen mit gleich großen positiven und negativen Ladungen auf bestimme Flächen. Quarz ist so ein piezoelektrisches Material. Diese Eigenschaft macht es zum Beispiel auch relevant um als Taktsignalgeber in Uhren zu fungieren. Denn der piezoelektrische Effekt ist reziprok, d.h. funktioniert in beide Richtungen. Man kann auch eine Spannung an den Quarz anlegen und ihn so verformen (wenn auch nur in einem sehr sehr kleinen Bereich). Durch eine Wechselspannung kann dann der Quarz in Schwingung gebracht werden und durch die richtige Anpassung als sehr genaues Taktsignal verwendet werden. Wie diese elektrische Spannung genau entsteht und wieso lässt sich anhand des Aufbaus des Kristalls erklären. Quarzkristalle bestehen aus sechseckigen Waben und an den Eckpunkten befinden sich abwechselnd positiv geladene Siliziumatome und negativ geladene Sauerstoffatome. Wird dieser Kristall nun mechanisch belastet wird diese Wabe "gequetscht" und der Ladungsmittelpunkt verschiebt sich. Oben sammeln sich mehr negative Sauerstoffatome und unten positive Siliziumatome. Es entsteht also ein elektrisches Feld und eine Spannung kann gemessen werden.