Хотя слуховые аппараты облегчают жизнь многим людям, ограниченное время автономной работы может быть проблемой. Ученые начали устранять этот пробел, создав слуховой аппарат, не требующий батареек.
В настоящее время в разработке Хуачжунский университет науки и техники в Китае прототип устройства состоит из губчатого материала. с пьезоэлектрическими и трибоэлектрическими качествами.
ПАМЯТКА – Материалы пьезоэлектрический вырабатывают электрический ток, когда подвергаются механическому воздействию, в то время как устройства трибоэлектрика генерируют электрический заряд в материале, позволяя ему входить и выходить из контакта с другим материалом.
Как устроен «бесконечный» слуховой аппарат?
Ученые создали, как уже говорилось, пьезотрибоэлектрический материал. Они сделали это, покрыв наночастицы титаната бария диоксидом кремния. Во-вторых, они смешали эти частицы с жидким проводящим полимером, а затем снова высушили полученную смесь, превратив ее в тонкую гибкую мембрану. Наконец, они использовали щелочной раствор для растворения оболочек наночастиц из диоксида кремния, оставляя эти наночастицы свободными «плавать» внутри матрицы. полимер. Как они тогда получили слуховой аппарат?
После того, как мембрана была зажата между двумя тонкими металлическими сетками, команда подвергла ее воздействию звуковых волн. Эти волны заставляли всю мембрану вибрировать вперед и назад, генерируя электрический ток посредством пьезоэлектрического эффекта. Кроме того, когда наночастицы отскакивали от стенок своих полых полимерных камер, исследователи генерировали трибоэлектрический заряд, который увеличивал общую электрическую мощность мембраны на 55% по сравнению с тем, что было бы возможно с помощью только пьезоэлектричества.
Результат? Нет батареи. Устройство само питается.
Команда протестировала слуховой аппарат, установив его внутри масштабной модели человеческого уха, а затем воспроизведя музыку в этой модели. Когда команда преобразовала электрические сигналы, создаваемые прототипом, в цифровой аудиофайл, результат был очень похож на оригинальную музыку.
Дальнейшие испытания показали, что слуховой аппарат чувствителен к широкому спектру звуков, поэтому он должен быть способен обнаруживать большинство голосов и других звуков в пределах диапазона человеческого слуха. Недавно была опубликована статья об исследовании, проведенном Юнмином Ваном. опубликовано в журнале ACS Nano.
