پژوهشگران ابزاری ساختند که بدون نیاز به باتری می‌توان به افراد کم‌شنوا کمک کند تا بهتر صداها را بشنوند. این فناوری از ترکیب نانوذرات و پلیمر ساخته شده است.
دستگاه انعطاف‌پذیری که می‌تواند کاهش شنوایی را بدون باتری درمان کند
برخی از افراد کم شنوا به دنیا می‌آیند، در حالی که برخی دیگر با افزایش سن، وجود عفونت یا قرار گرفتن در معرض طولانی مدت صدا به مشکل کم‌شنوایی دچار می‌شوند. در بسیاری از موارد، موهای ریز در حلزون گوش داخلی که به مغز اجازه می دهد پالس‌های الکتریکی را به‌عنوان صدا تشخیص دهد، آسیب می‌بینند. به‌عنوان گامی به سوی ساخت حلزون مصنوعی پیشرفته، محققان فناوری ساخت غشایی رسانا را در نشریه ACS Nano گزارش کردند که بدون نیاز به نیروی خارجی، امواج صوتی را به سیگنال‌های الکتریکی منطبق تبدیل می‌کند که در داخل گوش کاشته شده بود.
وقتی سلول‌های مویی داخل گوش داخلی از کار می افتند، راهی برای جبران آسیب وجود ندارد. در حال حاضر درمان به سمعک یا کاشت حلزون محدود می‌شود. اما این دستگاه‌ها به منابع انرژی خارجی نیاز دارند و می‌توانند در تقویت صحیح گفتار به طوری‌که توسط کاربر قابل درک باشد، مشکل داشته باشند. یک راه حل ممکن شبیه‌سازی موهای سالم حلزون و تبدیل نویز به سیگنال‌های الکتریکی پردازش شده توسط مغز به‌عنوان صداهای قابل تشخیص است. برای انجام این کار، پیش از این محققان از مواد پیزوالکتریک خودکار استفاده کردند که با فشرده شدن با امواج صوتی باردار می‌شوند و مواد تریبوالکتریک که با حرکت توسط این امواج اصطکاک و الکتریسیته ساکن تولید می‌کنند. با این حال، ساخت این دستگاه‌ها آسان نیست و سیگنال کافی در فرکانس‌های درگیر در گفتار انسان تولید نمی‌کند. بنابراین، یونمینگ وانگ و همکارانش راهی ساده برای ساخت ماده‌ای ارائه کردند که از فشرده‌سازی و اصطکاک در یک دستگاه حسگر صوتی با راندمان و حساسیت بالا در طیف وسیعی از فرکانس‌های صوتی استفاده می‌کند.
محققان برای ایجاد یک ماده پیزو-تریبوالکتریک، نانوذرات تیتانات باریم را که با دی اکسید سیلیکون پوشانده شده بود، در یک پلیمر رسانا مخلوط کردند و آن را به صورت یک لایه نازک و انعطاف پذیر خشک کردند. سپس پوسته‌های دی اکسید سیلیکون را جدا کردند. در این مرحله یک غشای اسفنج مانند به دست می‌آید که در آن فضاهای اطراف نانوذرات خالی است و این فضای خالی به آن‌ها اجازه می‌دهد در هنگام برخورد امواج صوتی به اطراف حرکت کنند. در آزمایش‌های انجام شده، محققان نشان دادند که تماس بین نانوذرات و پلیمر باعث افزایش ۵۵ درصدی خروجی الکتریکی غشا نسبت به پلیمر بکر (پلیمر فاقد نانوذرات) شده است. هنگامی که آن‌ها غشاء را بین دو شبکه فلزی نازک قرار دادند، دستگاه حسگر صوتی حداکثر سیگنال الکتریکی را با فرکانس ۱۷۰ هرتز، فرکانسی در محدوده صدای اکثر بزرگسالان، تولید کرد. در نهایت، محققان دستگاه را در داخل یک مدل گوش کاشته و یک فایل موسیقی را پخش کردند. آن‌ها خروجی الکتریکی را ضبط کردند و آن را به یک فایل صوتی جدید تبدیل کردند که شباهت زیادی به نسخه اصلی داشت. محققان می گویند دستگاه خود تغذیه‌شونده آن‌ها به محدوده صوتی وسیعی که برای شنیدن بیشتر صداها نیاز است، حساس است.
