有些人生來就有聽力損失，而另一些人則是随着年齡、感染或長期接觸噪聲而患上聽力損失的。在很多情況下，内耳耳蝸中讓大腦識别電脈沖聲音的細小毛發被破壞了。美國化學學會納米研究所的研究人員稱，這是邁向高級人工耳蝸的一步，他們研制出了一種導電膜，這種膜可以在植入模型耳朵後将聲波轉換成匹配的電信号，而不需要外部電源。
當内耳内的毛細胞停止工作時，就沒有辦法逆轉損害了。目前，治療方法僅限于助聽器或人工耳蝸植入。但是，這些設備需要外部電源，而且在正确放大語音以便讓用戶理解方面存在困難。一種可能的解決方案是模拟健康的耳蝸毛發，将噪聲轉換成大腦處理的電信号，作為可識别的聲音。為了實現這一目标，之前的研究人員已經嘗試了自供電壓電材料和摩擦電材料，前者在被伴随聲波的壓力壓縮時就會帶電，而前者在被聲波移動時就會産生摩擦和靜電。然而，這些設備并不容易制造，也沒有在人類語音中産生足夠的頻率信号。因此，王雲明和他的同事們想用一種簡單的方法來制造一種材料，它既能壓縮又能摩擦，用于聲學傳感裝置，在廣泛的音頻範圍内具有高效率和靈敏度。
為了制造一種壓電摩擦電材料，研究人員将钛酸鋇納米粒子與二氧化矽塗層混合成一種導電聚合物，然後将其幹燥成一層薄薄的柔性薄膜。接下來，他們用堿性溶液去除二氧化矽外殼。這一步在納米粒子周圍留下了一層海綿狀的膜，使它們在受到聲波沖擊時能夠相互碰撞。在測試中，研究人員發現納米粒子和聚合物之間的接觸使薄膜的電輸出比原始聚合物增加了55%。當他們把薄膜夾在兩根薄金屬栅格之間時，聲學傳感裝置産生了170Hz的最大電信号，這個頻率在大多數成年人的聲音範圍内。最後，研究人員将該設備植入一個模型耳朵，并播放音樂文件。他們記錄了電子輸出，并将其轉換成一個新的音頻文件，顯示出與原始版本非常相似。研究人員表示，他們的自供電設備對聽到大多數聲音和聲音所需的寬廣聲音範圍很敏感。
信息源于：sciencedaily
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