美国化学学会
植入模型耳朵内部的导电薄膜通过将声波转换成电脉冲来模拟耳蜗毛发；接线将原型连接到收集输出电流信号的设备上
信用:ACS纳米 有些人天生就有听力损失，而另一些人则是随着年龄增长、感染或长期接触噪音而患上的
在许多情况下，内耳耳蜗中允许大脑在声音发出时识别电脉冲的细小毛发会受到损伤
作为迈向先进人工耳蜗的一步，ACS Nano的研究人员报告了一种导电膜，当植入模型耳朵时，它可以将声波转换成匹配的电信号，而不需要外部电源
当内耳内的毛细胞停止工作时，就没有办法逆转这种损伤
目前，治疗仅限于助听器或人工耳蜗
但是这些设备需要外部电源，并且很难正确放大语音，以便用户理解
一种可能的解决方案是模拟健康的耳蜗毛发，将噪声转换成由大脑处理的电信号，作为可识别的声音
为了实现这一目标，先前的研究人员尝试了自供电压电材料和摩擦电材料，前者在被声波产生的压力压缩时会带电，后者在被声波移动时会产生摩擦和静电
然而，这种设备并不容易制造，也不能在人类说话的频率范围内产生足够的信号
因此，王运明和他的同事们希望有一种简单的方法来制造一种既能利用压缩又能利用摩擦的材料，用于在很宽的音频范围内具有高效率和高灵敏度的声学传感设备 为了制造压电摩擦材料，研究人员将涂有二氧化硅的钛酸钡纳米粒子混合到导电聚合物中，然后干燥成一层薄而柔韧的薄膜
接下来，他们用碱性溶液去除二氧化硅外壳
这一步留下了一个海绵状的薄膜，纳米粒子周围有空间，当它们被声波撞击时，可以相互推挤
在测试中，研究人员表明，与原始聚合物相比，纳米粒子和聚合物之间的接触使膜的电输出增加了55%
当他们将薄膜夹在两个薄金属网格之间时，声学传感装置产生了170赫兹的最大电信号，这个频率在大多数成年人的声音范围内
最后，研究人员将该设备植入一个模型耳朵，播放音乐文件
他们记录了电输出，并将其转换成新的音频文件，显示出与原始版本的强烈相似性
研究人员表示，他们的自供电设备对听到大多数声音所需的宽广声学范围非常敏感
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