อุปกรณ์ที่ยืดหยุ่นสามารถรักษาการสูญเสียการได้ยินโดยไม่ต้องใช้แบตเตอรี่

บางคนสูญเสียการได้ยินโดยกำเนิด ในขณะที่บางคนสูญเสียการได้ยินเมื่ออายุมากขึ้น การติดเชื้อ หรือการรับฟังเสียงเป็นเวลานาน ในหลายกรณี ขนเล็กๆ ในคอเคลียของหูชั้นในซึ่งช่วยให้สมองจดจำสัญญาณไฟฟ้าเมื่อได้ยินเสียงได้รับความเสียหาย ในฐานะที่เป็นก้าวไปสู่คอเคลียเทียมขั้นสูง นักวิจัยในACS Nanoรายงานเยื่อนำไฟฟ้าซึ่งแปลคลื่นเสียงเป็นสัญญาณไฟฟ้าที่ตรงกันเมื่อฝังไว้ในหูจำลองโดยไม่ต้องใช้พลังงานจากภายนอก เมื่อเซลล์ขนในหูชั้นในหยุดทำงาน ไม่มีทางที่จะฟื้นฟูความเสียหายได้ ปัจจุบัน การรักษาจำกัดอยู่แค่เครื่องช่วยฟังหรือประสาทหูเทียมเท่านั้น แต่อุปกรณ์เหล่านี้ต้องการแหล่งพลังงานภายนอกและอาจมีปัญหาในการขยายเสียงพูดให้ถูกต้องเพื่อให้ผู้ใช้เข้าใจ วิธีหนึ่งที่เป็นไปได้คือการจำลองขนประสาทหูที่แข็งแรง โดยแปลงเสียงเป็นสัญญาณไฟฟ้าที่ประมวลผลโดยสมองเป็นเสียงที่จดจำได้ เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้ นักวิจัยคนก่อนๆ ได้ลองใช้วัสดุเพียโซอิเล็กทริกที่ขับเคลื่อนด้วยตัวเอง ซึ่งจะกลายเป็นประจุไฟฟ้าเมื่อถูกบีบอัดด้วยแรงดันที่มาพร้อมกับคลื่นเสียง และวัสดุไทรโบอิเล็กทริก ซึ่งสร้างแรงเสียดทานและไฟฟ้าสถิตเมื่อเคลื่อนที่โดยคลื่นเหล่านี้ อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์เหล่านี้ไม่ง่ายที่จะทำและไม่' ไม่สร้างสัญญาณเพียงพอในความถี่ที่เกี่ยวข้องในการพูดของมนุษย์ ดังนั้น Yunming Wang และเพื่อนร่วมงานจึงต้องการวิธีง่ายๆ ในการสร้างวัสดุที่ใช้ทั้งแรงอัดและแรงเสียดทานสำหรับอุปกรณ์ตรวจจับเสียงที่มีประสิทธิภาพและความไวสูงในช่วงความถี่เสียงที่กว้าง หู เพื่อสร้างวัสดุเพียโซ-ไตรโบอิเล็กทริก นักวิจัยได้ผสมอนุภาคนาโนแบเรียมไททาเนตที่เคลือบด้วยซิลิกอนไดออกไซด์เป็นโพลิเมอร์นำไฟฟ้า ซึ่งจะทำให้แห้งเป็นฟิล์มบางและยืดหยุ่น จากนั้น พวกเขาเอาเปลือกซิลิกอนไดออกไซด์ออกด้วยสารละลายอัลคาไลน์ ขั้นตอนนี้ทิ้งเยื่อคล้ายฟองน้ำที่มีช่องว่างรอบๆ อนุภาคนาโน ทำให้พวกมันสามารถกระทุ้งไปมาได้เมื่อกระทบกับคลื่นเสียง ในการทดสอบ นักวิจัยได้แสดงให้เห็นว่าการสัมผัสระหว่างอนุภาคนาโนและโพลิเมอร์ทำให้ผลผลิตทางไฟฟ้าของเมมเบรนเพิ่มขึ้น 55% เมื่อเทียบกับโพลิเมอร์บริสุทธิ์ เมื่อพวกเขาประกบเมมเบรนระหว่างตะแกรงโลหะบางๆ สองแผ่น อุปกรณ์ตรวจจับเสียงจะสร้างสัญญาณไฟฟ้าสูงสุดที่ 170 เฮิรตซ์ ซึ่งเป็นความถี่ที่อยู่ภายในช่วงเสียงของผู้ใหญ่ส่วนใหญ่ ในที่สุด, นักวิจัยฝังอุปกรณ์ไว้ในหูจำลองและเล่นไฟล์เพลง พวกเขาบันทึกเอาต์พุตทางไฟฟ้าและแปลงเป็นไฟล์เสียงใหม่ ซึ่งมีความคล้ายคลึงกันอย่างมากกับเวอร์ชันดั้งเดิม นักวิจัยกล่าวว่าอุปกรณ์ที่ขับเคลื่อนด้วยตัวเองมีความไวต่อช่วงเสียงกว้างที่จำเป็นต่อการได้ยินเสียงส่วนใหญ่ ผู้เขียนรับทราบเงินทุนจากโครงการทั่วไปของมูลนิธิวิทยาศาสตร์ธรรมชาติแห่งชาติของจีน กองทุนวิจัยพื้นฐานสำหรับมหาวิทยาลัยกลาง และการก่อสร้างหัวเรื่องนวัตกรรมอิสระระดับเฟิร์สคลาสสองเท่า