Flexibilné zariadenie by mohlo liečiť stratu sluchu

Publikoval: Erik Novotný
31. októbra 2021

Flexibilné zariadenie by mohlo liečiť stratu sluchu bez batérií

Niektorí ľudia sa so stratou sluchu narodia, iní ju získajú vekom, infekciami alebo dlhodobým vystavením hluku. V mnohých prípadoch sú poškodené drobné chĺpky v slimáku vnútorného ucha, ktoré mozgu umožňujú rozpoznať elektrické impulzy ako zvuk. Ako krok smerom k pokročilému umelému slimákovi, výskumníci v ACS Nano uvádzajú vodivú membránu, ktorá pri implantácii do modelového ucha premieňa zvukové vlny na zodpovedajúce elektrické signály, bez potreby externého napájania.

Keď vláskové bunky vo vnútornom uchu prestanú fungovať, neexistuje spôsob ako zvrátiť poškodenie. V súčasnosti je liečba obmedzená na načúvacie prístroje alebo slimačie implantáty. Tieto zariadenia však vyžadujú externé zdroje napájania a môžu mať problém správne zosilniť reč tak, aby jej používateľ porozumel. Jedným z možných riešení je simulácia zdravých slimáčich chĺpkov a premena hluku na elektrické signály spracované mozgom ako rozpoznateľné zvuky.

Aby to dosiahli, predchádzajúci výskumníci skúšali piezoelektrické materiály s vlastným pohonom, ktoré sa nabíjajú keď sú stlačené tlakom, ktorý sprevádza zvukové vlny a triboelektrické materiály, ktoré pri pohybe týmito vlnami produkujú trenie a statickú elektrinu. Zariadenia sa však nedajú ľahko vyrobiť a nevytvárajú dostatok signálu na frekvenciách, ktoré sa podieľajú na ľudskej reči. Yunming Wang a kolegovia teda chceli jednoduchý spôsob, ako vyrobiť materiál, ktorý využíva kompresiu aj trenie pre akustické snímacie zariadenie s vysokou účinnosťou a citlivosťou v širokom rozsahu zvukových frekvencií.

pic opn

Na vytvorenie piezo-triboelektrického materiálu výskumníci zmiešali nanočastice titaničitanu bárnatého, potiahnuté oxidom kremičitým do vodivého polyméru, ktorý vysušili do tenkého, flexibilného filmu. Potom odstránili škrupiny oxidu kremičitého alkalickým roztokom. Tento krok za sebou zanechal špongiovitú membránu s priestormi okolo nanočastíc, čo im umožnilo tlačiť sa, keď ich zasiahnu zvukové vlny. V testoch výskumníci ukázali, že kontakt medzi nanočasticami a polymérom zvýšil elektrický výkon membrány o 55% v porovnaní s pôvodným polymérom.

Keď vložili membránu medzi dve tenké kovové mriežky, akustické snímacie zariadenie vytvorilo maximálny elektrický signál pri 170 hertzoch, čo je frekvencia v rozsahu hlasov väčšiny dospelých. Nakoniec výskumníci implantovali zariadenie do modelového ucha a prehrali hudobný súbor. Nahrali elektrický výstup a previedli ho do nového zvukového súboru, ktorý vykazoval výraznú podobnosť s pôvodnou verziou. Vedci tvrdia, že ich samonapájacie zariadenie je citlivé na široký akustický rozsah potrebný na počutie väčšiny zvukov a hlasov

Zdroj: nano-magazine,com,  http://fumacrom.com/2jgKl

Prelomy v nano poľnohospodárstve a úloha investícií

  Keďže sa očakáva, že globálna populácia do roku 2050 vzrastie na 9,9 miliardy, je vyvíjaný tlak na prijatie efektívnejších a udržateľnejších poľnohospodárskych postupov. Nanotechnológia sa v tejto oblasti ukazuje ako kritický hráč, ktorý sľubuje zvýšenie...

5 veľkých chýb pri umývaní okien

    Umývanie okien je otravná fuška, ktorú chce mať každý pri upratovaní hneď za sebou. Ak chcete mať istotu dokonalého vzhľadu hneď na prvýkrát, oboznámte sa najprv s chybami, ktorým by ste sa mali vyhýbať. ⦁ Vybrali ste si slnečný deň Ak si vyberiete na...

Tipy pre čistú a ekologickú nano kuchyňu

Kuchyňa patrí medzi miestnosti, kde sa najčastejšie stretávame. Prebiehajú tu naše každodenné rituály ako sú raňajky, obedy a často krát tu pripravujeme všelijaké dobroty od výmyslu sveta. Za službu, ktorú nám toto miesto poskytuje, si určite zaslúži poriadnu...

Prelomové objavy v kvantovej výpočtovej technike grafénu

Je to materiál oslavovaný ako transformačný prielom vo svete technológií – a jeho potenciál je prakticky neobmedzený. Grafén, hrubý len jeden atóm, no napriek tomu neuveriteľne silný a vodivý, bol označený ako zásadný prvok pre nespočetné množstvo priemyselných...

Multimodálne e-textílie na báze grafénu

Prvýkrát v histórii spoločný výskumný tím z Kórejského inštitútu strojov a materiálov (KIMM) a Kórejského pokročilého inštitútu vedy a techniky (KAIST) vyvinul prispôsobené elektronické textílie s použitím grafénu. Prelomovú technológiu viedol hlavný výskumník...

Ľahké, rýchle a ekologické čistenie nano domácnosti

Ak ste niekto, kto nemá rád čistenie a radšej si zaplatí upratovaciu službu, aby to spravila za neho, potom ste pravdepodobne čistili domácnosť zlými produktami, pretože čistenie by nemalo byť také neznesiteľné. Napadlo vás niekedy, prečo sa vaše čistiace prostriedky...

Nanotechnológia v boji proti zmene klímy: stavebné materiály

Stavebné materiály – ako je betón, cement a asfalt – sú jedny z najpoužívanejších materiálov na svete a sú hlavnými prispievateľmi k emisiám uhlíka. A ich používanie sa v budúcnosti nezníži, pretože ľudia musia vytvárať nové budovy a cesty tvárou v tvár neustále...

Kľúč k inteligentnejšej filtrácii a udržateľnej energii

Kľúč k inteligentnejšej filtrácii a udržateľnej energii Prevratný výskum odhalil mimoriadny jav, pri ktorom sa voda môže priamo zapájať do elektrónov grafénu, pozoruhodnej mriežky atómov uhlíka usporiadaných do voštinovej štruktúry. Tento podmanivý objav kvantového...

Magnetický materiál čistí mikroplasty z vody

Výskumníci z univerzity RMIT našli inovatívny spôsob, ako rýchlo odstrániť nebezpečné mikroplasty z vody pomocou magnetov. Vedúca výskumu profesorka Nicky Eshtiaghi uviedla, že existujúcim metódam môže trvať niekoľko dní odstránenie mikroplastov z vody, zatiaľ čo ich...

Inovatívna ťažba zlata vďaka nanočasticiam

Zlato, najžiadanejší ušľachtilý kov, fascinuje ľudstvo po stáročia. Nedávny prelomový výskum spôsobil revolúciu v našom chápaní transportu a akumulácie zlata odhalením jedinečnej schopnosti nanočastíc zlata taviť sa a vytvárať nanomateliny zlata pri nižších teplotách....

Prečítajte si aj

Prelomy v nano poľnohospodárstve a úloha investícií

Prelomy v nano poľnohospodárstve a úloha investícií

  Keďže sa očakáva, že globálna populácia do roku 2050 vzrastie na 9,9 miliardy, je vyvíjaný tlak na prijatie efektívnejších a udržateľnejších poľnohospodárskych postupov. Nanotechnológia sa v tejto oblasti ukazuje ako kritický hráč, ktorý sľubuje zvýšenie...

5 veľkých chýb pri umývaní okien

5 veľkých chýb pri umývaní okien

    Umývanie okien je otravná fuška, ktorú chce mať každý pri upratovaní hneď za sebou. Ak chcete mať istotu dokonalého vzhľadu hneď na prvýkrát, oboznámte sa najprv s chybami, ktorým by ste sa mali vyhýbať. ⦁ Vybrali ste si slnečný deň Ak si vyberiete na...

Tipy pre čistú a ekologickú nano kuchyňu

Tipy pre čistú a ekologickú nano kuchyňu

Kuchyňa patrí medzi miestnosti, kde sa najčastejšie stretávame. Prebiehajú tu naše každodenné rituály ako sú raňajky, obedy a často krát tu pripravujeme všelijaké dobroty od výmyslu sveta. Za službu, ktorú nám toto miesto poskytuje, si určite zaslúži poriadnu...

O autorovi

Erik Novotný

Komentáre

0 komentárov

G-5G6MEN8ERY