Piroelektričnost je znanstveni pojav, ki omogoča, da posebni materiali ustvarjajo elektriko, ko spremenijo temperaturo. Minerali in kristali so najpogostejše snovi, ki povzročajo ta učinek. Ti materiali se običajno uporabljajo za izdelavo temperaturnih senzorjev, kot so pasivni infrardeči detektorji, ki se uporabljajo v varnostnih sistemih.
Beseda piroelektričnost izvira iz grškega izraza “pyr”, kar pomeni ogenj. Najzgodnejše opazovanje piroelektričnega učinka se je zgodilo leta 314 pred našim štetjem, ko je antični filozof in znanstvenik Theophrastus opazil, da minerali turmalina pri segrevanju ustvarijo električno privlačnost. Več znanstvenikov je ta pojav preučevalo v 18. stoletju, vendar so raziskovalci v celoti razumeli vzrok šele v 19. stoletju.
Vsi kristali imajo električne, mehanske in toplotne lastnosti. Te tri lastnosti so sposobne medsebojno delovati. V piezo kristalih bo na primer fizična sila, kot je upogibanje minerala, ustvarila elektriko. Podobno je piroelektričnost posledica interakcije toplotnih in električnih lastnosti kristala.
Ko se kristal segreje ali ohladi, nastanejo električni naboji na nasprotnih straneh minerala. Te naboje je mogoče izkoristiti kot električni tok z namestitvijo elektrod na kristalne površine. Električna energija teče v eno smer, ko se toplota poveča, in v nasprotni smeri, ko se toplota zmanjša.
Količina električne energije, ki jo proizvede piroelektrični učinek, običajno ni dovolj za napajanje drugih naprav. To pomeni, da piroelektričnost ni praktična metoda pridobivanja energije. Vendar je majhen električni signal iz kristala zelo uporaben pri senzorjih. Piroelektrične materiale je mogoče kombinirati z drugo elektroniko, da pokažejo, kdaj je prišlo do spremembe temperature.
Pasivni infrardeči detektorji so ena pogosta uporaba piroelektričnih signalov. Te naprave so znane tudi kot detektorji gibanja in so pogosto nameščene v domovih in podjetjih kot del varnostnega sistema. Vsak detektor vsebuje širokokotno lečo in piroelektrični kristal. Ko oseba hodi mimo senzorja, njena telesna toplota povzroči, da kristal ustvari piroelektričnost in alarm se aktivira.
Piroelektrični senzorji se lahko uporabljajo za zaznavanje drugih virov toplote, kot je požar. Za razliko od tradicionalnih detektorjev dima je senzor, ki uporablja piroelektričnost, sposoben zaznati dejanski plamen, tudi če dima ni. Te vrste senzorjev so uporabne v aplikacijah, kot so plinski grelniki, kjer lahko zaznajo, ali je bila pilotna lučka pravilno prižgana.
Zbirko teh senzorjev je mogoče kombinirati za zaznavanje temperaturnih sprememb na širokem območju. Niz teh senzorjev lahko deluje kot termalna kamera in lahko prikaže temperaturne spremembe, ki jih povzročajo ljudje ali vozila. To tehnologijo vojska in organi pregona pogosto uporabljajo kot obliko nočnega vida.