¿Hay algún material que se expanda cuando una corriente eléctrica pasa a través de ellos?

Muchos de ellos. Se llaman “piezoeléctricos”:

Piezoelectricidad

Los materiales piezoeléctricos son más conocidos por usarse de otra manera: cuando están bajo presión, generan electricidad. Fabrican encendedores piezoeléctricos que generan una pequeña chispa cuando presionas el cristal (encendido piezoeléctrico) y pastillas de guitarra que convierten las ondas acústicas en eléctricas (sensor piezoeléctrico).

El efecto es reversible: aplica un voltaje a través de un material piezoeléctrico y cambia de forma. El reverso de la pastilla piezoeléctrica es un altavoz piezoeléctrico (por ejemplo, el tweeter piezoeléctrico). Se utilizan para hacer altavoces pequeños, como los que se obtienen en tarjetas de felicitación, relojes y algunos teléfonos celulares. Y la frecuencia natural de vibración de un cristal piezoeléctrico se utiliza para hacer relojes de cuarzo.

El cuarzo es un material piezoeléctrico bien conocido. Hay muchos otros, incluyendo seda, hueso, óxido de zinc y PZT (titanato de circonato de plomo, que tiene un efecto piezoeléctrico muy fuerte y se usa a menudo).

Tenga en cuenta que el efecto del que estamos hablando no es enorme, aproximadamente .1% es el límite y generalmente es más pequeño. Pero el pequeño tamaño, el pequeño número de piezas y la precisión lo hacen muy útil.