Прототип пристрою був успішно протестований всередині моделі людського вуха
Хоча слухові апарати полегшують життя багатьом людям, їх обмежений термін служби батареї може бути проблематичним. Вчені взялися усунути цей недолік, розробивши слуховий апарат, який не потребує батарейок.
Прототип пристрою, який зараз розробляється в Університеті науки і техніки Хуачжун, містить губчастий матеріал з п’єзоелектричними, так і трибоелектричними якостями. П’єзоелектричні матеріали виробляють електричний струм під час механічного впливу, тоді як трибоелектричні пристрої створюють електричний заряд в одному матеріалі, дозволяючи йому входити та виходити з контакту з іншим матеріалом.
Вчені створили свій п’єзо-трибоелектричний матеріал, покриваючи наночастинки титанату барію діоксидом кремнію, змішуючи ці частинки в рідкий електропровідний полімер, а потім висушуючи суміш у тонку, гнучку мембрану. Потім використовували лужний розчин для розчинення оболонок наночастинок з діоксиду кремнію, залишаючи ці частинки вільно розташовуватися всередині отворів у полімерній матриці.
Після того, як мембрана була затиснута між двома тонкими металевими сітками, її піддали звуковим хвилям. Ці хвилі викликали вібрування всієї мембрани вперед і назад, генеруючи електричний струм за допомогою п’єзоелектричного ефекту. Крім того, коли наночастинки відбивалися від стінок їхніх порожнистих полімерних камер, утворювався трибоелектричний заряд – останній збільшив загальну електричну потужність мембрани на 55 відсотків, порівняно з тим, що було б можливим за допомогою п’єзоелектрики самостійно.
Команда протестувала пристрій, встановивши його в масштабну модель людського вуха, а потім програвши музику в цій моделі. Коли електричні сигнали, вироблені прототипом, були перетворені в цифровий аудіофайл, було виявлено, що результат дуже схожий на оригінальну музику. Подальше тестування показало, що пристрій чутливий до широкого акустичного діапазону, тому він повинен бути здатним вловлювати більшість голосів та інших звуків у діапазоні слуху людини.
Стаття про дослідження, яке проводить Юньмін Ван, нещодавно була опублікована в журналі ACS Nano
Джерело: NewAtlas
Якщо вам цікаві новітні розробки в науковій та технічній сфері, підпишіться на електронну версію нашого журналу. 
Там ви знайдете ексклюзивні матеріали, які не були опубліковані на нашому сайті!