«Электретные преобразователи энергии»

2.2. Первые достижения в применении электретов
В 40-е гг. ХХ в. интерес к электретному эффекту вновь увеличился в связи с изобретением ксерографии – способа копирования документов методом электрографии. Для этого используют пластины, покрытые слоем полупроводника, который в темноте обладает высоким удельным сопротивлением, не отличаясь по существу от диэлектрика. Поверхность равномерно заряжаю в темноте, получая тем самым электрет, который достаточно долго удерживает сообщённый ему заряд. Затем на поверхность проецируют изображение копируемого документа. В местах, где полупроводник освещён, световые кванты генерируют носители заряда (явление внутреннего фотоэффекта) – электроны и дырки, которые, двигаясь в электрическом поле электрета, компенсируют поверхностный заряд в освещённых местах. В тех же местах, куда свет не попадает, заряд остаётся. Получается «электрическое изображение». Его проявляют, распыляя над поверхностью специальный порошок, прилипающий к заряженным участкам пластины. Прижимая лист бумаги к пластине, переносят порошок на бумагу. Для закрепления изображения необходимо предотвратить осыпания порошка. Для этого лист нагревают, порошок плавится и прочно скрепляется с бумагой. Этот процесс до сих пор является основой работы многих копировальных аппаратов, лазерных принтеров.
Вскоре после этого был создан микрофон на электретах. Конструкция микрофона была предельно проста. Электрет помещали между двумя электродами, один из которых плотно прижимали, а второй, играющий роль мембраны, - располагали с небольшим зазором. Микрофон работал без источника питания. Это производило впечатление чуда. На самом деле при вибрации мембраны менялось электрическое поле между электродами, и во внешней цепи генерировался ток. Электрет непосредственно преобразовывал энергию звука в электрический ток.
Почему же такие простые микрофоны не получили широкого распространения? Как говорят конструкторы, карнаубский воск был нетехнологичным материалом – расплавлялся при низкой температуре, был непрочным.
Но идея была хороша. Поэтому начались поиски технологичного электретного материала. В 50-е годы в Физическом институте Академии наук СССР Г.И. Сканави и А.Н. Губкин получили прочную керамику с хорошими электретными свойствами – титанат кальция – и сконструировали микрофон на керамическом электрете.
В 60-е годы был открыт электретный эффект в тонких полимерных пленках лавсана, фторопласта, поликарбоната. Практическое применение электретов стало быстро развиваться.