Piroelektrik adalah fenomena ilmiah yang memungkinkan bahan khusus menghasilkan listrik ketika suhu berubah. Mineral dan kristal adalah zat yang paling umum untuk menghasilkan efek ini. Bahan-bahan ini biasanya digunakan untuk membangun sensor suhu, seperti detektor inframerah pasif yang digunakan dalam sistem keamanan.
Kata pyroelectricity berasal dari istilah Yunani “pyr,” yang berarti api. Pengamatan paling awal dari efek piroelektrik terjadi pada 314 SM, ketika filsuf dan ilmuwan kuno Theophrastus memperhatikan bahwa mineral turmalin menciptakan daya tarik listrik ketika dipanaskan. Beberapa ilmuwan mempelajari fenomena ini selama abad ke-18, tetapi baru pada abad ke-19 para peneliti memahami sepenuhnya penyebabnya.
Semua kristal memiliki sifat listrik, mekanik, dan termal. Ketiga properti ini mampu berinteraksi. Dalam kristal piezo, misalnya, kekuatan fisik seperti membengkokkan mineral akan menghasilkan listrik. Demikian pula, hasil piroelektrik dari interaksi sifat termal dan listrik kristal.
Ketika kristal dipanaskan atau didinginkan, muatan listrik terbentuk di sisi berlawanan dari mineral. Muatan ini dapat dimanfaatkan sebagai arus listrik dengan menempatkan elektroda pada permukaan kristal. Listrik mengalir dalam satu arah ketika panas meningkat, dan dalam arah yang berlawanan ketika panas berkurang.
Jumlah listrik yang dihasilkan oleh efek piroelektrik biasanya tidak cukup untuk menyalakan perangkat lain. Ini berarti bahwa pyroelectricity bukanlah metode pembangkit listrik yang praktis. Namun, sinyal listrik kecil dari kristal sangat berguna dalam sensor. Bahan piroelektrik dapat dikombinasikan dengan elektronik lain untuk menunjukkan kapan perubahan suhu telah terjadi.
Detektor inframerah pasif adalah salah satu aplikasi umum sinyal piroelektrik. Perangkat ini juga dikenal sebagai detektor gerakan, dan sering ditempatkan di rumah dan bisnis sebagai bagian dari sistem keamanan. Setiap detektor berisi lensa sudut lebar dan kristal piroelektrik. Ketika seseorang berjalan melewati sensor, panas tubuh mereka menyebabkan kristal menghasilkan pyroelectricity dan alarm diaktifkan.
Sensor piroelektrik dapat digunakan untuk mendeteksi sumber panas lainnya, seperti api. Tidak seperti detektor asap tradisional, sensor yang menggunakan pyroelectricity mampu mendeteksi nyala api yang sebenarnya bahkan jika asap tidak ada. Jenis sensor ini berguna dalam aplikasi seperti pemanas gas, di mana sensor ini dapat mendeteksi apakah lampu pilot telah dinyalakan dengan benar.
Kumpulan sensor ini dapat digabungkan untuk mendeteksi perubahan suhu di area yang luas. Serangkaian sensor ini dapat berfungsi sebagai kamera termal, dan mampu menunjukkan variasi suhu yang disebabkan oleh orang atau kendaraan. Teknologi ini sering digunakan oleh militer dan penegak hukum sebagai bentuk night vision.