Un dispozitiv fără baterii ar putea ajuta persoanele surde să audă

Un dispozitiv flexibil și autoalimentat, ce nu necesită energie externă, a fost utilizat cu succes pentru stimularea celulelor cohleare sănătoase, oferind persoanelor cu deficiențe de auz posibilitatea să audă din nou.
Deficientele de auz, căpătate fie de la naștere, fie dobândite odată cu vârsta, din cauza unor infecții sau ca urmare a expunerii pe termen lung la zgomot, sunt adesea determinate de deteriorarea celulelor din urechea internă, responsabile pentru recunoașterea sunetelor. Atunci când celulele nu mai funcționează, nu există nicio modalitate de a inversa deteriorarea. În prezent, tratamentul se limitează la proteze auditive sau implanturi cohleare, dispozitive ce necesită surse de alimentare externe și care pot avea dificultăți în amplificarea corectă a vorbirii, astfel încât să fie înțeleasă de utilizator.

O soluție posibilă este simularea celulelor sănătoase, transformând zgomotul în semnale electrice procesate de creier ca sunete recunoscute. Pentru a realiza acest lucru, cercetătorii au încercat, în studii anterioare, utilizarea materialelor piezoelectrice autoalimentate, care se încarcă atunci când sunt comprimate de presiunea care însoțește undele sonore și materiale triboelectrice, care produc frecare și electricitate statică atunci când sunt deplasate de aceste unde. Cu toate acestea, dispozitivele nu sunt ușor de realizat și nu produc suficient semnal pe frecvențele implicate în vorbirea umană.

O echipă de cercetători, membri ai Societății Americane de Chimie, au identificat o modalitate simplă de a fabrica un material care folosește atât compresie, cât și frecare, pentru un dispozitiv de detectare acustică cu eficiență și sensibilitate ridicate pe o gamă largă de frecvențe audio. Cercetătorii raportează o membrană conductivă, care a tradus undele sonore în semnale electrice potrivite atunci când a fost implantată în interiorul unei urechi model, fără a necesita energie externă.

Cercetătorii au implantat dispozitivul de detectare acustică dezvoltat în interiorul unui model de ureche și au redat un fișier muzical. Ei au înregistrat ieșirea electrică și au convertit-o într-un nou fișier audio, care a afișat o similitudine puternică cu versiunea originală. Cercetătorii spun că dispozitivul lor autoalimentat este sensibil la o gama acustică largă de sunete, necesară pentru a auzi majoritatea sunetelor și vocilor.

sursa: Scinece Daily
foto: Adapted from ACS Nano 2021; DOI: 10.1021/acsnano.1c04242